2016
Permanent URI for this community
Browse
Browsing 2016 by Subject "air pollution"
Now showing 1 - 5 of 5
Results Per Page
Sort Options
Item Atmosphere Protection in Case of Emergency During Transportation of Dangerous Cargo(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Berlov, Oleksandr V.EN: Purpose. The paper highlights the development of numerical models for prediction of atmospheric pollution in case of burning of the solid rocket propellant in a railway car, situated near the building on railway territory. These models can be used in predicting the effectiveness of neutralization upon the atmosphere protection for this type of accidents. Methodology. To solve this problem the numerical models based on the use of Navier-Stokes equations, to determine the velocity field of the wind flow near cars and buildings, and contaminants-transfer equations in the atmosphere were developed. For the numerical integration of pollutant transport equation was used implicit «change – triangle» difference scheme. When constructing a difference scheme physical and geometric cleavage of the transfer equation is carried out in four steps. Unknown value of pollutant concentration at each step of cleavage is determined by the explicit scheme – the method of «point-to-point computation». For the numerical integration of the Navier-Stokes equations are used implicit difference schemes. When carrying out computing experiment also takes into account: the velocity profile of wind flow; interaction between the building and the wind flow and flame jet of solid rocket propellant; the presence of a railroad car; inside which there is a source of pollution; instability of pollutant emissions. On the basis of constructed numerical models was performed the computer experiment for assessing the level of air pollution at dangerous cargo rail transportation in case of emergency at railway territory.The application calculations for the timely combustion products neutralization of solid rocket propellant were carried out. Findings. The numerical models that let promptly calculate air contamination in case of emergency during solid rocket propellant transportation, as well as calculate the rational parameters of pollutant neutralization process were developed by the researcher. These models can be used for routine calculations of various accident scenarios simulation. Originality. Numerical models were developed; they take into account significant factors, influencing the pollutant dispersion process in the atmosphere. On their base a pollutant neutralization method was offered in emergency situations on the railway transport. Practical value. Efficient numerical models, so called «diagnostic models» were considered for the rapid calculation of the air pollution level and air protection technology in emergency situations, in particular, in the case of railway transportation the solid rocket propellant.Item Numerical Simulation of Toxic Chemical Dispersion after Accident at Railway(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Biliaiev, Mykola M.; Muntian, L. Ya.EN: Purpose. This research focuses on the development of an applied numerical model to calculate the dynamics of atmospheric pollution in the emission of dangerous chemical substances in the event of transportation by railway. Methodology. For the numerical simulation of transport process of the dangerous chemical substance in the atmosphere the equation of convection-diffusion pollutant transport is used. This equation takes into account the effect of wind, atmospheric diffusion, the power of emission source, as well as the movement of the source of emission (depressurized tank) on the process of pollutant dispersion. When carrying out computing experiment one also takes into account the profile of the speed of the wind flow. For the numerical integration of pollutant transport in the atmosphere implicit finite-difference splitting scheme is used. The numerical calculation is divided into four steps of splitting and at each step of splitting the unknown value of the concentration of hazardous substance is determined by the explicit running account scheme. On the basis of the numerical model it was created the code using the algorithmic language FORTRAN. On the basis of the numerical model it was created the code using the algorithmic language FORTRAN. One conducted the computational experiments to assess the level of air pollution near the railway station «Illarionovo» in the event of a possible accident during transportation of ammonia. Findings. The proposed model allows you to quickly calculate the air pollution after the emission of chemically hazardous substance, taking into account the motion of the emission source. The model makes it possible to determine the size of the land surface pollution zones and the amount of pollutants deposited on a specific area. Using the developed numerical model it was estimated the environmental damage near the railway station «Illarionovo». Originality. One can use the numerical model to calculate the size and intensity of the chemical contamination zones after accidents on transport. Practical value. The numerical model, developed by authors, can be used to estimate the size and intensity of the chemical contamination zones during emergency on transport. The developed numerical model solves the problem of assessing the impact of emergency emission of ammonia near the railway station «Illarionovo».Item Модели оценки уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу ОлатойеRU: Цель. Научная работа направлена на разработку 3D, 2D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения по ставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невяз кой несжимаемой жидкости и массопереноса, для определения поля скорости ветрового потока вблизи ваго нов и рассеивания пыли в атмосфере. Для численного интегрирования уравнения переноса загрязнителя использовалась неявная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется расщепление уравнения переноса, что позволяет построить эффективный алгоритм решения дифференциальной задачи. Неизвестное значение концентрации загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме – методу бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Для численного интегрирования 3D уравнения для потенциала скорости применяется метод Ричардсона. Для численного интегрирования 2D уравнения для потенциала скорости применяется метод суммарной аппроксимации. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при сносе угольной пыли из полувагона. Результаты. Разработаны 3D, 2D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов. Предложенные численные модели требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Эти модели используются для серийных расчетов разнообразных сценариях ситуаций, связанных с вопросами охраны окружающей среды и диагностики интенсивности загрязнения при различных метеоусловиях. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale». Научная новизна. Созданы 3D, 2D численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели «diagnostic models» для экспресс-расчета уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Модели могут быть применены для разработки мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 3D, 2D гидродинамику ветрового потока и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.Item Проблема уноса угольной пыли(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу ОлатойеRU: Цель. В работе необходимо провести разработку 2D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне, а также способа защиты окружающей среды и примагистральных территорий от уноса пыли из полувагонов за счет установки воздушных завес. Методика. Для решения поставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невязкой несжимаемой жидкости и массопереноса. Для численного интегрирования уравнения транспорта загрязнителя использовалась неявная разностная схема. Для численного интегрирования 2D уравнения для потенциала скорости применяется метод суммарной аппроксимации. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при уносе угольной пыли из полувагона и наличии воздушной завесы. Результаты. Разработаны 2D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов. Разработанные численные модели позволяют рассчитывать процесс уноса пыли с учетом применения воздушной завесы, установленной на полувагоне. Они требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale» с учетом воздушных завес. Научная новизна. Созданы 2D численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Разработан способ защиты атмосферы от загрязнения при сносе сыпучих грузов с железнодорожного вагона, который основан по принципу воздушной завесы. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели, которые могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 2D гидродинамику ветрового потока, с учетом установленной воздушной завесы, и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.Item Численные модели для прогноза загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Славинская, Елена Сергеевна; Кириченко, Р. В.RU: Цель. Научная работа предполагает: 1) разработку 3D численных моделей, которые позволяют рассчитывать процесс загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта; 2) создание моделей, которые давали бы возможность прогнозировать уровень загрязнения атмосферного воздуха в условиях городской застройки. Методика. Для решения задачи по оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта используются фундаментальные уравнения аэродинамики и массопереноса. Для решения дифференциальных уравнений аэродинамики и массопереноса используются конечно-разностные методы. Для численного интегрирования уравнения потенциала скорости применяется метод условной аппроксимации. Уравнение для потенциала скорости, записанное в разностном виде, расщепляется на два уравнения, причем на каждом шаге расщепления неизвестное значение потенциала скорости определяется по явной схеме бегущего счета, при этом сама разностная схема – неявная. Для численного интегрирования уравнения рассеивания выбросов в атмосфере применяется неявная попеременно-треугольная разностная схема расщепления. Выбросы от автотрассы моделируются серией точечных источников заданной интенсивности. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. Результаты. Разработаны 3D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания вредных веществ в атмосфере при выбросах от автотранспорта в городе. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения воздушной среды на улице. Научная новизна. Авторами разработаны численные модели, которые позволяют рассчитать 3D аэродинамику ветрового потока в условиях городской застройки и процесс массопереноса выбросов от автотрассы. Выполнены расчеты по определению зоны загрязнения, которая формируется возле зданий, расположенных вдоль автомагистрали. Практическая значимость. В работе рассмотрены эффективные численные модели, которые могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации автомобильного транспорта в городе. Разработанные модели позволяют оценить размеры, форму и интенсивность зоны загрязнения возле автомагистрали.