Modeling of the Atmosphere Pollution From Coal Trains
Loading...
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan
Abstract
EN: Abstract. Coal trains have an intensive impact on environment pollution. It is very important to predict adequately this impact during coal transportation. In Ukraine to predict atmosphere pollution from coal trains the regulatory model «OND-86» is used. This model does not take into account some important factors and coal train movement. We present numerical models to solve two problems:1) prediction of atmosphere pollution in the case of moving coal train; 2) prediction of atmosphere pollution in the case of additional special boards installation on the coal wagon. To solve these problems equation of coal duct convective- diffusive dispersion (Lagrange model of admixture dispersion) and equation of potential flow were used. Governing equations were numerically integrated using implicit difference schemes. For coding difference equations we used FORTRAN language. We present results of numerical experiments and laboratory experiments which illustrate the efficiency of the special additional boards installation on the coal wagon. These boards have «internal wing» and «external wing». The obtained results illustrate that installation of additional boards allows to minimize the atmosphere pollution near transport corridor.
UK: Вугільні поїзди інтенсивно впливають на забруднення навколишнього середовища. Дуже важливо адекватно передбачити цей вплив під час транспортування вугілля. В Україні для прогнозування забруднення атмосфери вугільними поїздами використовується нормативна модель «ОНД-86». Ця модель не враховує деяких важливих факторів та руху поїзду з вугіллям. Представлено чисельні моделі для вирішення двох задач: 1) прогнозування забруднення атмосфери у випадку руху вугільного поїзда; 2) прогнозування забруднення атмосфери у разі встановлення додаткових спеціальних бортів на вугільному вагоні. Для вирішення цих проблем використовувались рівняння конвективно-дифузійної дисперсії вугільного каналу (модель Лагранжа дисперсії домішки) та рівняння потенціального потоку. Моделюючі рівняння були чисельно інтегровані за допомогою неявних різницевих схем. Для кодування різницевих рівнянь використовувалась мова FORTRAN. Представлено результати чисельних експериментів та лабораторних експериментів, які ілюструють ефективність встановлення спеціальних додаткових бортів на вугільному вагоні. Ці борти мають «внутрішнє крило» та «зовнішнє крило». Отримані результати ілюструють, що встановлення додаткових бортів дозволяє мінімізувати забруднення атмосфери біля транспортного коридору.
RU: Угольные поезда сильно влияют на загрязнение окружающей среды. Очень важно правильно спрогнозировать это воздействие при транспортировке угля. В Украине для прогнозирования загрязнения атмосферы угольными поездами используется нормативная модель «ОНД-86». Эта модель не учитывает некоторые важные факторы и движение угольного поезда. Представлены численные модели для решения двух задач: 1) прогноз загрязнения атмосферы в случае движущегося угольного поезда; 2) прогноз загрязнения атмосферы в случае установки дополнительных специальных бортов на угольный вагон. Для решения этих задач использовались уравнение конвективно-диффузионного рассеивания угольной пыли (модель Лагранжа рассеивания примеси) и уравнение потенциального течения. Основные уравнения были численно интегрированы с использованием неявных разностных схем. Для кодирования разностных уравнений использовался язык FORTRAN. Приведены результаты численных экспериментов и лабораторных экспериментов, иллюстрирующие эффективность установки специальных дополнительных бортов на угольный вагон. Эти борта имеют «внутреннее крыло» и «внешнее крыло». Полученные результаты показывают, что установка дополнительных бортов позволяет минимизировать загрязнение атмосферы вблизи транспортного коридора.
UK: Вугільні поїзди інтенсивно впливають на забруднення навколишнього середовища. Дуже важливо адекватно передбачити цей вплив під час транспортування вугілля. В Україні для прогнозування забруднення атмосфери вугільними поїздами використовується нормативна модель «ОНД-86». Ця модель не враховує деяких важливих факторів та руху поїзду з вугіллям. Представлено чисельні моделі для вирішення двох задач: 1) прогнозування забруднення атмосфери у випадку руху вугільного поїзда; 2) прогнозування забруднення атмосфери у разі встановлення додаткових спеціальних бортів на вугільному вагоні. Для вирішення цих проблем використовувались рівняння конвективно-дифузійної дисперсії вугільного каналу (модель Лагранжа дисперсії домішки) та рівняння потенціального потоку. Моделюючі рівняння були чисельно інтегровані за допомогою неявних різницевих схем. Для кодування різницевих рівнянь використовувалась мова FORTRAN. Представлено результати чисельних експериментів та лабораторних експериментів, які ілюструють ефективність встановлення спеціальних додаткових бортів на вугільному вагоні. Ці борти мають «внутрішнє крило» та «зовнішнє крило». Отримані результати ілюструють, що встановлення додаткових бортів дозволяє мінімізувати забруднення атмосфери біля транспортного коридору.
RU: Угольные поезда сильно влияют на загрязнение окружающей среды. Очень важно правильно спрогнозировать это воздействие при транспортировке угля. В Украине для прогнозирования загрязнения атмосферы угольными поездами используется нормативная модель «ОНД-86». Эта модель не учитывает некоторые важные факторы и движение угольного поезда. Представлены численные модели для решения двух задач: 1) прогноз загрязнения атмосферы в случае движущегося угольного поезда; 2) прогноз загрязнения атмосферы в случае установки дополнительных специальных бортов на угольный вагон. Для решения этих задач использовались уравнение конвективно-диффузионного рассеивания угольной пыли (модель Лагранжа рассеивания примеси) и уравнение потенциального течения. Основные уравнения были численно интегрированы с использованием неявных разностных схем. Для кодирования разностных уравнений использовался язык FORTRAN. Приведены результаты численных экспериментов и лабораторных экспериментов, иллюстрирующие эффективность установки специальных дополнительных бортов на угольный вагон. Эти борта имеют «внутреннее крыло» и «внешнее крыло». Полученные результаты показывают, что установка дополнительных бортов позволяет минимизировать загрязнение атмосферы вблизи транспортного коридора.
Description
M. Biliaiev: ORCID 0000-0002-1531-7882; V. Kozachyna: ORCID 0000-0002-6894-5532
Keywords
coal trains, equation of convective-diffuse dispersion, FORTRAN language, вугільні поїзди, рівняння конвективно-дифузної дисперсії, мова FORTRAN, угольные поезда, уравнение конвективно-диффузной дисперсии, Язык FORTRAN, КГВ
Citation
Modeling of the Atmosphere Pollution From Coal Trains [Electronic resource] / Mykola Biliaiev, Vitalii Kozachyna, Viktoriia Biliaieva, Mutiu Olatoye Oladipo, Kateryna Chernyatyeva // MATEC Web of Conferences. – 2019. – Vol. 294 : 2nd International Scientific and Practical Conference “Energy-Optimal Technologies, Logistic and Safety on Transport” (EOT-2019). – P. 1–6. – Access Mode: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2019/43/matecconf_eot18_02007.pdf (21.10.2019). – DOI: 10.1051/matecconf/201929402007.