Оцінювання впливу об’єкта енергетики на забруднення навколишнього середовища

Abstract

UK: Постановка проблеми. Розглядається задача оцінювання впливу котельної на забруднення атмосферного повітря. Таке оцінювання дуже важливе у разі розташування котелень поблизу селитебних зон. Оскільки метеоумови для кожного регіону характеризуються зміною напряму вітру, інтенсивністю атмосферної дифузії, появою штилю, важливо мати інформацію про формування зон забруднення в селитебних зонах. Для розв’язання даної задачі дуже важливе використання математичного моделювання, тому що на разі неможливо створити достатню кількість постівспостереження біля об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Мета роботи−чисельний аналіз впливу котельної на інтенсивність забруднення атмосферного повітря зарізних метеоумов.Методика.Для оцінювання зон забруднення, що формуються в атмосферному повітрі під час викиду з труби котельні, використовується 3D-рівняння конвективно-дифузійного переносу. Модель враховує атмосферну стратифікацію, інтенсивність емісії домішки, профіль вітру, швидкість вітру. Чисельне інтегрування рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки здійснюється за допомогою скінченнорізницевих схем. Моделювальне рівняння розщеплюється на рівняння конвективного переносу забруднювальної речовини та рівняння розсіювання забруднювальної речовини шляхом атмосферної дифузії. Окремо розв’язується рівняння, що описує зміну концентрації домішки в атмосферному повітрі внаслідок викиду забруднювальної речовини з труби. На наступному етапі будуються скінченно різницеві схеми, що дозволяють розв’язати рівняння розщеплення. Наукова новизна.На базі побудованої чисельної моделі визначені зони забруднення атмосферного повітря під час викиду СО з труби котельні. Запропонована чисельна модель дозволяє прогнозувати забруднення атмосферного повітря для різних метеоумов у рамках одного пакета програм. Практична значущість.Розроблено комп’ютерний пакет програм на базі запропонованої чисельної моделі, що дає можливість здійснювати аналіз зон хімічного забруднення атмосферного повітря, які формуються під час викиду домішки з труби котельні зарізних метеоумов. Висновки.На базі запропонованої чисельної моделі здійснено прогнозування зон хімічного забруднення атмосферного повітря в селитебній зоні,в якій розташовується котельня. Наведено результати обчислювального експерименту.

EN: Problem statement. The task of assessing the influence of the boiler house on atmospheric air pollution is under consideration. Carrying out such an assessment is very important when locating boiler houses near residential areas. Since the weather conditions for each region are characterized by a change in the direction of the wind, the intensity of atmospheric diffusion, the appearance of a calm, it is important to have information about the formation of pollution zones in sedimentary zones. To solve this important problem, it is very important to use mathematical modeling, since it is currently impossible to create a sufficient number of observation posts near the objects of the fuel and energy complex. The purpose of the article. Numerical analysis of theinfluence of the boiler house on the intensity of atmospheric air pollution under different weather conditions. Methodology.The 3D equation of convective-diffusion transport is used to estimate the pollution zones formed in the atmospheric air when it isemitted from the boiler house pipe. The model takes into account atmospheric stratification, impurity emission intensity, wind profile, wind speed. Numerical integration of the equation of convective-diffusion transport of impurities is carried out using finite-difference schemes. The modeling equation is split into an equation for the convective transport of the pollutant and an equation for the dispersion of the pollutant due to atmospheric diffusion. The equation describing the change in the concentration of the impurity in the atmospheric air as a result of the emission of the pollutant from the pipe is solved separately. At the next stage, finite-difference schemes are built that allow solving the splitting equation. Scientific novelty.On the basis ofthe constructed numerical model, the zones of atmospheric air pollution during the emission of CO from the pipe of the boiler house are determined. A numerical model is proposed that allows forecasting atmospheric air pollution for different weather conditions within the framework of one program package. Practical significance.On the basis of the proposed numerical model, the forecasting of the zones of chemical pollution of the atmospheric air in the settlement zone in which the boiler house is located was carried out. The results of the computational experiment are presented.