МОДЕЛИ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ
Journal Title: Наука та прогрес транспорту - Year 2016, Vol 0, Issue 5
Abstract
Цель. Научная работа направлена на разработку 3D, 2D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения поставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невязкой несжимаемой жидкости и массопереноса, для определения поля скорости ветрового потока вблизи вагонов 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.
Authors and Affiliations
M. M. Biliaiev, M. O. Oladipo
Keywords
Related Articles
- EP ID EP225917
- DOI 10.15802/stp2016/82775
- Views 95
- Downloads 0
MODELING OF TEMPERATURE FIELDS IN A SOLID HEAT ACCUMULLATORS
Purpose. Currently, one of the priorities of energy conservation is a cost savings for heating in commercial and residential buildings by the stored thermal energy during the night and its return in the daytime. Economic...
ОЦІНКА ВПЛИВУ УКРІПЛЕННЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ҐРУНТОЦЕМЕНТНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ
Мета. В роботі передбачається виявити залежності та параметри укріплення земляного полотна і слабкої основи за допомогою ґрунтоцементних паль. Також потрібно зробити аналіз використання програмного комплексу SCAD для оці...
ВИБІР РАЦІОНАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ НОМІНАЛЬНОГО РЕЖИМУ ЕЛЕКТРОВОЗІВ
Мета. На залізницях України експлуатуються локомотиви, які як морально, так і фізично застарілі. Тому для забезпечення конкурентоспроможності залізничних перевезень необхідно оновлювати локомотивний парк і, в першу чергу...
THEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH OF STRENGTH PROPERTIES OF SPINE BEAM OF FREIGHT CARS
Purpose. The purpose of this paper is to analyze the results of theoretical and experimental studies of the strength properties of rolling stock; search for design tools, modeling, selection, justification of the service...
PROSPECTS FOR LAYING THE FASTENING OF THE TYPE СКД65 – Б IN THE CURVESD TRACK SECTIONS WITH SMALL RADIUS
Purpose. To date, there is a tendency concerning complete transition of main tracks to concrete sleepers. The reason for this is the lack of wooden sleepers, their high cost and low lifetime that in the curved track sect...