DOI: https://doi.org/10.15802/ecsrt2016/91525

Засіб захисту навколишнього середовища при імпульсній емісії токсичних речовин на залізничному транспорті

M. M. Biliaiev, O. V. Berlov

Анотація


Виконано оцінку вразливості залізничного вагона при пострілі з автомата АК-47. Запропоновано ефективний метод для підвищення безпеки вантажу в вагоні шляхом застосування керамічної стінки, що додатково встановлюється в вагоні. Розроблений засіб захисту атмосфери від забруднення при горінні твердого ракетного палива, що знаходиться в рухомому залізничному вагоні. Створений методу розрахунку для обґрунтування ефективності запропонованого засобу захисту на основі чисельного моделювання процесу розсіювання домішки в атмосфері.

Розроблена чисельна модель, що дозволяє виконати оцінку ефективності запропонованого засобу захисту з урахуванням тих фізичних параметрів, які впливають на цей процес. Для розв’язання поставленої задачі розроблена чисельна модель, заснована на застосуванні багатовимірного рівняння масопереносу. Для чисельного інтегрування рівняння транспорту забруднювача використовувалася неявна поперемінно-трикутна різницева схема. При побудові різницевої схеми здійснюється фізичне і геометричне розщеплення рівняння переносу на чотири кроки. Невідоме значення концентрації забруднювача на кожному кроці розщеплення визначається за явною схемою – методу біжучого рахунку. При проведенні обчислювального експерименту враховувалися швидкість вітрового потоку, швидкість потягу, процес емісії хімічно небезпечної речовини та нейтралізатора. На основі побудованої чисельної моделі проведено обчислювальний експеримент по оцінці рівня забруднення атмосфери при загорянні в рухомому залізничному вагоні небезпечного вантажу. Проведено розрахунки щодо застосування нейтралізації продуктів горіння твердого ракетного палива.

Запропоновано ефективний засіб захисту атмосфери від забруднення при емісії небезпечної речовини з вагона, що рухається. Розроблено чисельну модель, яка дозволяє оперативно розрахувати забруднення атмосфери в разі аварії при транспортуванні твердого ракетного палива, а також розрахувати раціональні параметри процесу нейтралізації забруднювача. Ця модель може використовуватися для серійних розрахунків з моделювання різних сценаріїв аварійних ситуацій.


Ключові слова


захист вагону від пробивання, аварії на залізничному транспорті; спосіб захисту атмосферного повітря; нейтралізація забруднювача; чисельне моделювання

Повний текст:

PDF

Посилання


Алексенцева, С. Е. Ударно-волновые процессы взаимодействия высокоскоростных элементов с конденсированными средами [Электронный ресурс] // Автореферат. – Самара, 2015. – 44 с.– URL: http://d21221701.samgtu.ru/sites/d21221701.samgtu.ru/files/aleksentseva_avt.pdf

Беляев, Н. Н. Моделирование нестационарных процессов аварийного загрязнения атмосферы: монография [Текст] / Н. Н. Беляев, А. В. Берлов, П. Б. Машихина. – Д.: «Акцент ПП», 2014. – 127 с.

Беляев, Н. Н. Моделирование аварийного загрязнения атмосферы при чрезвычайной ситуации в хранилище твердого ракетного топлива [Текст] / Н. Н. Беляев, А. В. Берлов, А. В. Шевченко // Наука та прогрес трансп. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. – 2014. – № 5 (53). – С. 29–38. Doi 10.15802/stp2014/29973

Беляев, Н. Н. Защита атмосферы от загрязнения при чрезвычайных ситуациях на железнодорожном транспорте [Текст] / Н. Н. Беляев, А. В. Берлов, П. С. Кириченко // Збірник наукових праць «Науковий вісник будівництва» – Х.: Харківський національний університет будівництва та архітектури, 2016 – №1(83). – С.203 – 207.

Берлов, А. В. Расчет загрязнения приземного слоя атмосферы при горении твердого ракетного топлива [Текст] / А. В. Берлов // Зб. наук. пр. НГУ «Науковий вісник буд-ва». – Харків, 2014. – №1 (75). – С. 185–189.

Берлянд, М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы [Текст] / М. Е. Берлянд. – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1985. – 273 с.

Бруяцкий, Е. В. Теория атмосферной диффузии радиоактивных выбросов [Текст] / Е. В. Бруяцкий – К.: Институт гидромеханики НАН Украины, 2000. – 443 с.

Калашников, В. В. Исследование влияния конструкции пули на процесс пробивания стальной преграды [Текст] / В. В. Калашников, С. Е. Алексенцева // Вестн. самар. гос. техн. ун-та. Сер. технические науки. – 2009. – Вып. № 2 (24). – С.99 – 105.

Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды [Текст] / Г. И. Марчук – Москва: Наука, 1982. – 320 с.

Материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования [Текст] / В. А. Григорян, И. Ф. Кобылкин, В. М. Маринин, Е. Н. Чистяков. Под ред. В. А. Григоряна. – М.: Изд. РадиоСофт, 2008. – 406 с.

Методика прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах i транспорті [Текст] – К.: 2001. – 33 с.

Уорк, К. Загрязнение воздуха. Источники и контроль [Текст] / К. Уорк, С. Уорнер – М.: Мир, 1980. – 539 с.

Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде [Текст] / М. З. Згуровский, В. В. Скопецкий, В. К. Хрущ, Н. Н. Беляев. – Київ: Наук. думка, 1997. – 368 с.

Berlov, O. V. Atmosphere protection in case of emergency during transportation of dangerous cargo [Text] / O. V. Berlov // Наука та прогрес транспорту. Екологія на транспорті. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. академіка В. Лазаряна. – 2016. – Вип. 1 (61). – С. 48 – 54. Doi 10.15802/stp2016/60953

Biliaiev, M. Numerical Simulation of Indoor Air Pollution and Atmosphere Pollution for Regions Having Complex Topography [Text] / M. Biliaiev // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. – 2012. – P. 87–91. doi: 10.1007/978-94-007-1359-8_15.




ISSN: 2223–5620 (Print)

ISSN: 2411–1554 (Online)