Математическое моделирование распространения загрязняющих веществ от автотранспорта в условиях городской застройки

• Автор: Виеру, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 125 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Г лава 1. Обзор моделей загрязнения воздуха

1.1. Аналитические модели.

1.2. Эмпирические модели.

1.3. Аэродинамические модели уличного каньона

.4. Моделирование турбулентноеги.

Глав а 2. Квазиламннарная модель течения

2.1. Уравнения НавьеСтокса

2.2. Учет архимедовых сил

2.3. Метод решения.

2.4. Результаты расчетов.
Г л а в а 3. Модель с учетом турбулентности
3.1. Модельная форма Куравнения.
3.2. Уравнения аэродинамики и переноса.
3.3. Конечноразностная форма уравнений
3.4. Результаты расчетов.
Глава 4. Влияние городской застройки на структуру течения и
распространение загрязняющих веществ
4.1. Моделирование течения в застройке.
4.2. Результаты расчетов.
Г лава 5. Влияние составляющей скорости ветра, направленной вдоль
уличною каиьоиа
5.. Моделирование переноса ЗВ вдоль улицы.
5.2. Результаты расчетов.
Заключение.
Список литературы


Модели могут быть применены в градостроительстве при определении оптимальной планировки основных транспортных магистралей, а также для определения допустимых транспортных потоков на улицах крупных индустриальных городов. Апробация работы. I международной конференции посвященной экологическим проблемам горных территорий. Структура и объем работы. Диссертация включает введение, пять глав, заключение и выводы, список литературы из источников, приложения ! Содержание диссертационной работы изложено на 5 машинописных страницах. Глава 1. Математические (аналитические, георетичсеские) модели, построение которых сопряжено с проведением исследований в основу которых берутся физико-химические закономерности процесса загрязнения атмосферы []. Эмпирические (статистические) модели, построенные как правило, на статистическом анализе данных наблюдений, часто при некоторых правдоподобных допущениях (гипотезах) о природе процесса загрязнения. В классе аналитических можно выделить следующие модели: модели в основе которых лежит уравнение турбулентной диффузии, а поля скорости ветра и коэффициентов диффузии задаются в виде эмпирических формул, модели в виде системы полных трехмерных уравнений для изменяющегося со временем турбулентного пограничного слоя [9], а также так называемые "гауссовские" модели. К статистическим относятся модели, полученные при помощи регрессионного анализа [. Рассмотрим класс аналитических моделей, как интересующий нас, более подробно. Аналитические модели. Модели, полученные на основе так называемого "гауссовского" подхода, в нервом приближении описывают' процесс распространения загрязняющих веществ в пространстве и во времени []. Сюда относятся модели, разработанные Ссттоном, Пэсквилом и другими. Бозанке и Пирсон [], используя теорию массопереноса, а Сеттон [] на основе статистической теории, предложили ряд формул для расчета концентрации загрязнения воздуха в зависимости от состояния атмосферы над регионом, для которого дается прогноз. Множитель 2 выражает отражение примеси непроницаемой почвой. Формулы Сеттона лают хорошую сходимость при расчетах только для средних расстояний от источников примеси над шероховатыми поверхностями и выведены для случая наземных источников. Эти же формулы затем были применены без изменения для расчета концентрации и для случая высоких источников. Как уже отмечалось в [], формулы, использующие "гауссовский" подход и. Ссттома, основаны на большом числе предположений, которые теоретически недостаточно обоснованы. Так, в них принимается определенный характер пространственной зависимости концентрации, который не всегда соответствует опытным данным. Вследствие быстрот изменения коэффициентов турбулентности в приземном слое атмосферы предположение о гауссовом распределении значений концентрации по высоте необоснованно. Формулы Сепона необходимо рассматривать как интерполяционные для определенных опытов и справедливые только для условия этих опытов. Применение их для других условий требует специальных доказательств и дополнительного экспериментального материала. Для различных состояний атмосферы, таких как инверсии, большая устойчивость атмосферы. Хыосоном, Холландом и Лул асом, предложен ряд формул, использующих зависимость Сеггона и учитывающих метеорологические параметры. Следу ет отметить, что возможности моделей Гаусса для описания распространения примесей в турбулентном пограничном слое и особенно при наличии рельефа ограничены [,]. В настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом, наиболее широкое распространение получили диффузионные модели загрязнения воздуха, которые являются более универсальными, позволяющими исследовать задачи с источниками различного типа, разными характеристиками атмосферы. При описании диффузии загрязняющего вещества в турбулентной атмосфере выделяются средние значения и отклонения от них. Г-значение концентрации примеси; X У, г - координатные оси; / время; 0 У. Г- составляющие средней скорости перемещения примеси соответственно по направлению осей х. При решении конкретных задач общий вид уравнения может быть упрощен.