Исследование динамики газовых выбросов с учетом теплопереноса

• Автор: Каримов, Альберт Фларисович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Глава 1. Теоретические и экспериментальные исследования тепловых эффектов при движении промышленных выбросов в Атмосфере
§ 1.1. Температурные режимы распространения выбросов
1.1.1. Основные закономерности эволюции плавучих облаков и методы их исследования
1.1.2. Математическое моделирование газовых выбросов на основе уравнений сжимаемого газа. Прикладные задачи
§ 1.2. Аналитическое решение диффузионного перемешивания газовых выбросов в атмосфере
1.2.1. Диффузионное приближение
1.2.2. Аналитическое решение диффузионного уравнения
§ 1.3. Свойства газообразных примесей в промышленных выбросах
1.3.1. Соединения серы
1.3.2. Соединения азота
1.3.3. Соединения углерода
Выводы по главе
Глава 2. Движение газовых выбросов в приземном слое
атмосферы
§ 2.1. Модели движения промышленных выбросов в приземном слое атмосферы
2.1.1. Моделирование турбулентного переноса
2.1.2. Численная реализация метода крупных частиц
§ 2.2. Теоретическая модель движения тяжелых газовых выбросов

2.2.1. Постановка задачи
2.2.2. Основные уравнения
2.2.3. Начальные и граничные условия
2.2.4. Результаты расчета
Выводы по главе
Глава 3. Аналитическое решение одномерной задачи диффузионного перемешивания сухого пара с окружающим воздухом
§ 3.1. Диффузионное перемешивание горячего пара с газом, занимающие объемы полубесконечной протяженности
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Основные уравнения
3.1.3. Решение задачи в автомодельной постановке
3.1.4.Анализ результатов
§ 3.2. Диффузионное перемешивание горячего пара с газом при постоянном значении температуры и концентрации газа на границе их раздела
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Основные уравнения
3.2.3. Решение задачи в автомодельной постановке
3.2.4. Анализ результатов
Выводы по главе
Основные результаты и выводы
Список цитируемой литературы

Актуальность проблемы. Экспериментальные и теоретические исследования выбросов в атмоферу насчитывают уже несколько десятилетий. Весьма широкий круг физических явлений природного и техногенного происхождения может быть охарактеризован как выброс вещества в окружающую атмосферу. Несмотря на разнообразие выбросов по своему масштабу, типам источника, фазовому составу и протекающим химическим процессам их объединяет возникновение в относительно однородной окружающей среде области с отличающимися от внешних свойствами, которые и определяют дальнейшую эволюцию, характер, опасность выброса и степень взаимодействия с окружающей средой. Выброс газовых и дисперсных веществ в атмосферу может иметь серьезные последствия с точки зрения экологической безопасности. Крупные промышленные аварии и взрывы в регионах с развитой энергетической, металлургической, химической и нефтеперерабатывающей индустрией не только увлекают аэрозольные частицы и токсичные газы из приземного слоя, приводя к загрязнению атмосферу на больших высотах, но также могут повлечь огромный материальный ущерб и человеческие жертвы, к примеру, последствия утечки углеводородов (Фликсборо, 1974г.; Мексико, 1984г.; Уфа, 1989г.).
Целью работы является теоретическое изучение роли теплопереноса в формировании плавучести облака тяжелых выбросов и в образовании конденсата.
Представленная цель в диссертационной работы включает следующие задачи:

потоки импульса и концентрации через правую границу ячейки вдоль оси
На третьем этапе рассчитываются окончательные значения плотности, скорости, концентрации на следующем временном шаге с учетом потоков массы, импульса, концентрации и температуры
Из уравнения состояния вычисляется значение давления на следующем временном шаге
Далее процедура повторяется.
Аппроксимация уравнений газовой динамики численной схемой метода крупных частиц проведена авторами данного метода [18]. Порядок аппроксимации используемой разностной схемы метода крупных частиц равен 1 во всей расчетной области, как во внутренних точках, так и на границах.
ОХ:
Х = Х{ьх^у,ь2,С,Т):