ОЦІНЮВАННЯ ВПЛИВУ ОБ’ЄКТА ЕНЕРГЕТИКИ НА ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

В. В. Біляєва; О. І. Губін; П. Б. Машихіна; А. Ю. Усенко; Л. О. Тимошенко

doi:10.30838/J.BPSACEA.2312.261223.16.1002

Автор(и)

В. В. Біляєва Український державний університет науки і технологій, Україна
О. І. Губін Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна
П. Б. Машихіна Український державний університет науки і технологій, Україна
А. Ю. Усенко Український державний університет науки і технологій, Україна
Л. О. Тимошенко Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.261223.16.1002

Ключові слова:

котельня, забруднення атмосфери, математичне моделювання, промислові викиди

Анотація

Постановка проблеми. Розглядається задача оцінювання впливу котельної на забруднення атмосферного повітря. Таке оцінювання дуже важливе у разі розташування котелень поблизу селитебних зон. Оскільки метеоумови для кожного регіону характеризуються зміною напряму вітру, інтенсивністю атмосферної дифузії, появою штилю, важливо мати інформацію про формування зон забруднення в селитебних зонах. Для розв’язання даної задачі дуже важливе використання математичного моделювання, тому що наразі неможливо створити достатню кількість постів спостереження біля об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Мета роботи − чисельний аналіз впливу котельної на інтенсивність забруднення атмосферного повітря за різних метеоумов. Методика. Для оцінювання зон забруднення, що формуються в атмосферному повітрі під час викиду з труби котельні, використовується 3D-рівняння конвективно-дифузійного переносу. Модель враховує атмосферну стратифікацію, інтенсивність емісії домішки, профіль вітру, швидкість вітру. Чисельне інтегрування рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки здійснюється за допомогою скінченно різницевих схем. Моделювальне рівняння розщеплюється на рівняння конвективного переносу забруднювальної речовини та рівняння розсіювання забруднювальної речовини шляхом атмосферної дифузії. Окремо розв’язується рівняння, що описує зміну концентрації домішки в атмосферному повітрі внаслідок викиду забруднювальної речовини з труби. На наступному етапі будуються скінченно різницеві схеми, що дозволяють розв’язати рівняння розщеплення. Наукова новизна. На базі побудованої чисельної моделі визначені зони забруднення атмосферного повітря під час викиду СО з труби котельні. Запропонована чисельна модель дозволяє прогнозувати забруднення атмосферного повітря для різних метеоумов у рамках одного пакета програм. Практична значущість. Розроблено комп’ютерний пакет програм на базі запропонованої чисельної моделі, що дає можливість здійснювати аналіз зон хімічного забруднення атмосферного повітря, які формуються під час викиду домішки з труби котельні за різних метеоумов. Висновки. На базі запропонованої чисельної моделі здійснено прогнозування зон хімічного забруднення атмосферного повітря в селитебній зоні, в якій розташовується котельня. Наведено результати обчислювального експерименту.

Біографії авторів

В. В. Біляєва , Український державний університет науки і технологій

Кафедра енергетичних систем та енергоменеджменту, докт. техн. наук, проф.

О. І. Губін , Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кафедра аерогідромеханіки та енергомасопереносу, канд. техн. наук, доц.

П. Б. Машихіна , Український державний університет науки і технологій

Кафедра гідравліки, водопостачання та фізики, канд. техн. наук, доц.

А. Ю. Усенко , Український державний університет науки і технологій

Кафедра енергетичних систем та енергоменеджменту, канд. техн. наук, доц.

Л. О. Тимошенко , Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра архітектури, доцент

Посилання

Басманов А. Е., Говаленков С. С. Оценка концентрации опасных химических веществ в воздухе при непрерывной активности источника. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2010. Вип. 12. С. 21–27.

Пляцук Л. Д., Бойко В. В. Аналіз методів математичного моделювання розповсюдження забруднюючих речовин в атмосфері. Вісник КНУ ім. Михайла Остроградського. 2010. Вип. 6. С. 1–4.

Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. 1985. 273 с.

Згуровский М. З., Скопецкий В. В., Хрущ В. К., Беляев Н. Н. Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде. Київ : Наукова думка, 1997. 368 с.

Пшинько А. Н., Беляев Н. Н., Машихина П. Б. Моделирование загрязнения атмосферы при техногенных авариях. Днепропетровск : Нова ідеологія, 2011. 166 с.

Самарский А. А. Теория разностных схем. 1983. 616 с.

Biliaiev M. Numerical Simulation of Indoor Air Pollution and Atmosphere Pollution for Regions Having Complex Topograph. Air Pollution Modelling and its Application XXI (Springer). 2012. Pр. 87−91.

Ilic P., Ilic S., Stojanovic Bjelic L. Hazard modelling of accidental release chlorine gas using modern tool. ALOHA Software. Quality of Life. Vol. 9. 2018. Pp. 38−45.

Lacome J.-M., Truchot D., Duplantier S. Application of an innovative risk dedicated procedure for both conventional and 3D atmospheric dispersion modells evaluation. 18th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes. 2017. Pp. 1−5.