ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ ЗАВЕСЫ ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ ПРИ МИГРАЦИИ В АТМОСФЕРЕ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2014
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-115

УДК 622.012: 502.3

Авторы:

 Н.Н. Беляев, д-р техн. наук, профессор,

Н.В. Росточило, инженер

(ГВУЗ «ДНУЖТ им. В. Лазаряна»)

Аннотация.

Актуальной задачей является защита зданий от попадания в них опасных веществ, мигрирующих в атмосфере. Для решения этой задачи может использоваться воздушная завеса, представляющая собой вертикальный поток воздуха, который создает гидродинамический барьер на пути мигрирующего в атмосфере опасного вещества. При использовании данного метода защиты  необходимо заранее определить его эффективность с учетом конкретных метеоусловий и формы здания. В работе представлена численная модель, позволяющая решить эту задачу. В основу модели положено уравнение движения идеальной жидкости и уравнение массопереноса. Для численного моделирования моделирующих уравнений используются разностные схемы.

Численный расчет осуществляется на прямоугольной разностной сетке для формирования вида расчетной области и выделения ее особенностей и применяется метод маркирования. Модель позволяет рассчитать эффективность применения воздушной завесы для локальной защиты здания. Время расчета одного варианта задачи составляет несколько секунд. Представляются результаты проведенного вычислительного эксперимента. 

Ключевые слова:

численная модель, токсичные вещества, уравнение массопереноса, уравнение отрывных течений невязкой жидкости

Список литературы:

  1.  Антошкина, Л.И. Оценка экологического риска при авариях с химически опасными веществами / Л.И. Антошкина, Н.Н. Беляев, Е.Ю. Гунько : Наука и образование: Днепропетровск, 2008. - 132 с.
  2. Беляев, Н.Н. Защита атмосферы от загрязнения при миграции токсичных веществ / Н.Н. Беляев, В.М. Лисняк - ООО «Инновация»: Днепропетровск, 2006 - 150 с.
  3. Берлянд, М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы / М.Е. Берлянд - Л.: Гидрометеоиздат, 1985 -  273 с.
  4.  Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде / М. З. Згуровский, В. В. Скопецкий, В. К. Хрущ, Н. Н. Беляев. - К.: Наук. думка, 1997 -  368 с.
  5. Купаев, В. И. Методы локализации очага аварии и ликвидации ее последствий на химически опасных объектах железнодорожного транспорта / В. И. Купаев, С. В. Рассказов // Транспорт. наука, техника, управление. - 2003. - №4. - С.28-34.
  6. Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа. / Л.Г. Лойцянский. -  М.: Наука, 1978. - 735 с.
  7. Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. / Г.И. Марчук. - М.: Наука, 1982. - 320 с.
  8. Самарский, А. А. Теория разностных схем. / А.А. Самарский - М.: Наука, 1983. – 616 с.
  9. Belyayev, N. N. An engineering approach to simulate the 3-d wind flows over buildings / N. N. Belayev, V. K. Khrutch // Proceedings of the Fourth Intern. Colloquium on Bluff Body Aerodynamics & Applications, Ruhr-Universitat. Volume of Abstracts. – Bochum (Germany), Sept. 11–14, 2000, – P. 471–475.
  10. Belyayev, N. N. Computer simulation of the pollutant dispersion among buildings. / N. N. Belayev, M. I. Kazakevitch, V. К. Khrutch // Wind Engineering into 21st Century: Proceedings of the Tenth Intern. Conf. on Wind Engineering. – Copenhagen (Denmark) A. A. Balkema / Rotterdam – Brookfield, 1999. – P. 1217–1220.
  11. Belyayev,N.N. Numerical Simulation of Indoor Air Pollution and Atmosphere Pollution for Regions Having Complex Topography // Air Pollution Modeling and its Application XXI, Springer, 2012. - p.87-91
  12. Protecting buildings and their occupants from airborne hazards. U.S. Army Corps of Engineers, Engineering and Construction Division, Directorate of Military Programs, Washington, DC 20314 – 1000. TI 852-01, October 2001.

Об авторах:

Беляев Николай Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Гидравлика и водоснабжение» Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна. Днепропетровск, Украина.

Росточило Наталья Васильевна, ассистент кафедры «Гидравлика и водоснабжение» Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, Украина.