Компьютерное моделирование
Работы в рамках СКБ-16
Мусорный ветер, дым из трубы
Аношина Антонина занималается работой по теме: «Анализ способов снижения негативного воздействия мусоросжигательного завода на атмосферу»
На данном этапе развития общества и экономики вопрос обращения с отходами выходит на передний план. Актуальность рассмотрения данной проблемы связана не только с уменьшением территорий приемлемого существования социума и животного мира из-за увеличивающегося количества полигонов захоронения отходов, но и с исключением из производственной цепи многих пригодных для использования вторичных ресурсов в результате отсутствия рециклинга. В рамках работы были рассмотрены современные способы обращения с твёрдыми коммунальными отходами, отдельно рассмотрены способы термического обезвреживания ТКО, изучены выбросов загрязняющих веществ на мусоросжигательных заводах и описано их воздействие на окружающую среду.
Для изучения процесса была выбрана российская трёхступенчатая система очистки, состоящая из селективного некаталитического восстановления, очистки в реакторе и механической очистки в рукавном фильтре. Было произведено моделирование распространения веществ с определением их концентраций в нескольких точках на расстоянии от источника, результаты которого вы можете увидеть на картинках. Расчёт концентраций также был произведён в соответствии с методами расчётов рассеивания выбросов вредных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ММР-2017) и на основании модели Гаусса.
Тема работы Ситиной Анны — «Оценка и математическое моделирование ветрового режима территории со сложным рельефом местности».
Одним из ведущих климатических факторов является ветер; он оказывает наибольшее влияние на формирование микроклимата внешней среды, теплоощущение человека и состояние загрязненности атмосферного воздуха. В свою очередь характеристики ветрового режима, а, следовательно, распространение загрязняющих веществ зависят от рельефа местности, определяющего типы возмущений воздушного потока над препятствием (ламинарное течение, течение стоячего вихря, волновое движение потока, течение ротора), изменение температуры по вертикали (определяет стабильность атмосферы). Перенос загрязненного воздуха на большие расстояния – это сложный процесс, зависящий от множества факторов.
В работе были изучены факторы, влияющие на ветровой режим территории, а также характерные особенности сложного рельефа местности: холм, котловина, уступ. Проведен анализ современных методов моделирования ветрового режима территории со сложным рельефом местности. Разработана 3D-модель территории со сложным рельефом местности. Создана математическая модель ветрового режима на этой территории.
Моделирование состояния воздуха рабочей зоны
Целью исследования студентов Зюзина Андрея и Алейникова Вадима является совершенствование существующих методов оценки и моделирование параметров состояния воздуха рабочей зоны цеха, как основных факторов влияющих на самочувствие и работоспособность производственного персонала, что определяет их производительность труда.
Для моделирования состояния воздуха рабочей зоны была разработана математическая модель тепломассопереноса, основанная на системе 3-мерных нестационарных уравнений Навье-Стокса, включающих основные уравнения сохранения и ряд дополнительных уравнений для описания теплофизических свойств материалов и моделей турбулентности.
Система основных и дополнительных уравнений решалась методом конечных объемов для чего вся расчетная область разбивалась на конечные объемы кубической формы со стороной размером 10 см. Для каждого контрольного объема определялись значения концентрации ВВ, температура, давление, скорость и другие параметры
Математическая модель позволяет определять как локальные параметры воздуха на любой точке помещения, так и осредненные значения как по времени, так и по объему помещения. Одной из интересных и полезных возможностей разработанной математической модели является возможность в динамике оценить расположение и размеры зон локального повышения температуры, зон с повышенной концентрацией загрязняющих веществ и тд.
Работа Вадима и Андрея «Моделирование состояния воздуха рабочей зоны» была удостоена первого места на конкурсе научно-исследовательских работ, проходившем в рамках 23-й Международной специализированной выставки «Безопасность и Охрана труда» БИОТ-2019.