Динамика многофазных выбросов в приземном слое атмосферы

• Автор: Баянов, Ильмир Масуилович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 235 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Теоретические и экспериментальные исследования движения промышленных выбросов в атмосфере. Обзор литературы
§1.1. Свойства атмосферы, определяющие движение выбросов
1.1.1. Приземной слой атмосферы
1.1.2. Числа Рейнольдса и Ричардсона
1.1.3. Полуэмпирическая теория турбулентного переноса в атмосфере
1.1.4 Распределение коэффициентов переноса с высотой в приземном слое
1.1.5. Теория турбулентного переноса на основе К-е-модели.
§ 1.2. Модели движения примесей
1.2.1. Диффузионное приближение
1.2.2. Гидростатические модели.
1.2.3. Методы расщепления по физическим процессам.
§ 1.3. Эксперименты по рассеянию примесей в приземном слое атмосферы
§ 1.4. Исследования движения горючих смесей
1.4.1. Химические закономерности горения газов
1.4.2. Физические закономерности горения газов
1.4.3. Модели горения
1.4.4. Эксперименты по горению облака углеводородов
1.4.5. Поражающие факторы при горении углеводородовоздушных смесей
1.4.6. Численное моделирование горения газовоздушных смесей
Выводы к главе

Глава 2. Движение тяжелого газа в приземном слое атмосферы
§ 2.1. Теоретическая модель движения тяжелого газа
2.1.1. Постановка задачи
2.1.2. Моделирование турбулентного переноса
2.1.3. Основные уравнения
2.1.4. Начальные и граничные условия
§ 2.2. Численная схема решения задачи движения тяжелого газа методом крупных частиц
2.2.1. Численная реализация метода крупных частиц
2.2.2. Искусственная вязкость
2.2.3. Тестовые расчеты
2.2.4. Сравнение результатов численных расчетов с данными полевых экспериментов
§ 2.3. Движение тяжелого газа в приземном слое атмосферы
2.3.1. Влияние начальной формы и размеров облака на динамику тяжелого газа
2.3.2. Роль турбулентной вязкости в формировании облака тяжелого газа
2.3.3. Движение тяжелого газа при наличии наземных объектов
2.3.4. Движение тяжелого газа при наличии растительности
Выводы к главе
Глава 3. Аналитические решения задач диффузионного перемешивания парогазокапельных систем
§ 3.1. Диффузионное перемешивание горячего пара с газом
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Решение задачи в автомодельной постановке
3.1.3.Анализ результатов

§ 3.2. Диффузионное перемешивание тумана с газом
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Решение уравнений
3.2.3.Анализ результатов
Выводы к главе
Глава 4. Численное моделирование движения промышленных выбросов, содержащих водяной пар и конденсат
§ 4.1. Динамика облака сухого пара
4.1.1. Постановка проблемы
4.1.2. Основные уравнения
4.1.3. Начальные и граничные условия
4.1.4. Численная реализация фазовых переходов
4.1.5. Эволюция температурных и концентрационных полей в
облаке
4.1.6. Роль влажности окружающего воздуха в эволюции облака
4.1.7. Роль начального влагосодержания в эволюции облака
§ 4.2. Динамика облака влажного пара
4.2.1. Постановка проблемы
4.2.2. Основные уравнения
4.2.3. 11ачальные и граничные условия
4.2.4. Эволюция температурных и концентрационных полей в
облаке
4.2.5. Роль параметров окружающего воздуха в эволюции
облака
4.2.6. Роль начального объема выбросов в эволюции облака
Выводы к главе

Можно построить аналогичное решение с учетом скорости и направления ветра.
Диффузионная задача также имеет аналитические решения при нестационарном случае при некоторых известных начальных условиях. Рассмотрим следующую задачу.
Пусть в исходном состоянии в полубесконечной области слева от перегородки (—оо<ж<0) находится воздух, справа (0<ж<оо) - газ. В момент времени 1 = 0 перегородка убирается и начинается диффузионное перемешивание. Давление во всех областях однородно и равно нормальному атмосферному давлению р = ра. Тогда можно записать следующие начальные и граничные условия:
В рамках принятых допущений из закона сохранения массы для газа с учетом закона Фика получим уравнение диффузии
!=*£ <>*>
В рамках уравнения (1.33) с начальными условиями (1.32) задача является автомодельной. Введем безразмерную автомодельную переменную
з = 0 (г < 0), 8й1 (х> 0)
(1.32)
Решение имеет вид интеграла ошибок (рис. 1.3.)
(1.34)