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 104
- Downloads 0
PROPOSALS FOR IMPROVING THE PROCESS OF FORMING PROGRAMS OF REFORMING THE RAILWAY TRANSPORT INDUSTRY
Purpose. The purpose of the work is to develop proposals for improving the process of forming measures and programs for reforming the railway transport industry of Ukraine in the process of European integration based on...
МОДЕЛИРОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ СРЕДСТВАМИ КОНСРУКТИВНО-ПРОДУКЦИОННЫХ СТРУКТУР
Цель. В исследовании предполагается: 1) расширить возможности классического метода анализа иерархий (МАИ) для большого количества альтернатив и критериев; 2) построить модель конструктивного процесса принятия решений с и...
ВПЛИВ ЛЮДСЬКОГО ФАКТОРА НА ВИКОНАННЯ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ТА РЕМОНТУ ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ
Мета. У науковій роботі необхідно: 1) дослідити показники й критерії оцінки врахування впливу людського фактора на безвідмовність вантажних вагонів; 2) теоретично описати ймовірнісну модель ролі людського фактора під час...
IMPROVING ΤΗΕ MECHANICAL SYSTEM OF ΤΗΕ ELECTRODΕ HOLDER TO REDUCE ELECTRODE VIBRATION
Purpose. The article is aimed: 1) to develop a mathematical model and to determine the dynamic parameters of a mechanical system of balanced electrode holder of electric arc furnace; 2) to perform a comparative estimatio...
ПРОБЛЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ США
Цель. В работе необходимо провести исследование организации работы железнодорожного транспорта США при выполнении пассажирских перевозок. Методика. Исследования выполнены на основании анализа литературных источников и от...