Моделювання поширення домішки в робочому приміщенні при складній схемі вентиляції

Abstract

UK: Постановка проблеми. У зв’язку з військовою агресією Україна потрапила у фронт екзистенціальних загроз. Кожного дня гинуть люди. Щодня об’єкти критичної інфраструктури (надалі – КІ), цивільні і військові об’єкти зазнають значних пошкоджень. В нетривіальних небезпечних діях супротивника проглядається неприхована спроба примушення нашої країни до територіальних і політичних поступок шляхом здійснення деструктивного впливу на стійкість елементів системи національної безпеки, тому забезпечення безпеки і оборони України є головним завданням сьогодення, а забезпечення економічної стабільності (стійкості) країни в умовах війни є такою ж першочерговою задачею як і збереження життя і здоров’я громадян. Відомо, що безпека і економічна стабільність (стійкість) країни без сталої роботи об’єктів КІ неможливі. У відповідності до вимог пп. 23, ст. 1 Закону України «Про критичну інфраструктуру» [1882-IX] «стійкість критичної інфраструктури» – це такий стан критичної інфраструктури, за якого забезпечується її спроможність функціонувати у штатному режимі, адаптуватися до умов, що постійно змінюються, протистояти та швидко відновлюватися після впливу загроз будь-якого виду. Відповідно до вимог пп. 1, ст. 15 Закону України «Про критичну інфраструктуру» [1882-IX] забезпечення захисту та стійкості КІ здійснюється у наступних режимах її функціонування: штатному режимі; режимі готовності та запобігання реалізації загроз; режимі реагування на виникнення кризової ситуації; режимі відновлення штатного функціонування, а функціонування КІ у штатному режимі здійснюється відповідно до проєктного цільового призначення. Відсутність в зазначеному переліку режиму адаптації, а в проєктах об’єктів КІ заходів забезпечення їх стійкості у згаданих режимах функціонування, ускладнює процес забезпечення безпеки, що є проблемою. Мета статті – обґрунтування необхідності синтезу та введення поняття «адаптація критичної інфраструктури» до положень Закону України «Про критичну інфраструктуру» [1882-IX] та інших взаємопов’язаних нормативно-правових актів. Висновок. Обґрунтовано необхідність синтезу та введення поняття «адаптація критичної інфраструктури» до положень Закону України «Про критичну інфраструктуру» [1882-IX] та інших взаємопов’язаних нормативно-правових актів. Вперше запропоновано нове формулювання поняття «адаптація критичної інфраструктури».

EN: Problem statement. The development and practical use of a numerical model for the analysis of the process of air pollution in the workplace during an emergency leak of a toxic substance is considered. The purpose of the article. Creation of numerical models of aerodynamics and mass transfer of the non-stationary process of the spread of a toxic substance in the workplace. Methodology. Modeling of the spread of a toxic substance during the operation of emergency ventilation is carried out on the basis of the Laplace equation for the velocity potential and the mass transfer equation, which takes into account the convective and diffusive transport of the toxic substance. Numerical integration of the modeling equations of the mechanics of a solid medium is carried out using finite-difference schemes using the labeling method. Scientific novelty. A numerical model was created for forecasting the level of air pollution in the working room due to the emission of toxic gas. The model is based on the numerical integration of the fundamental equations of solid medium mechanics. A feature of the numerical model is the consideration of the main physical factors that affect the spread of toxic gas in the room (the presence of equipment in the room, the position of the ventilation holes, the cities of emission of the toxic substance, etc.) and the speed of calculation. Practical significance. The developed numerical model can be used for the scientific substantiation of emergency ventilation parameters for workplaces where the emission of toxic substances is possible. Conclusions. A dynamic multifactorial numerical model was developed to analyze and forecast the process of chemical contamination of the workplace. A feature of the numerical model is the possibility to take into account the main physical factors affecting the formation of pollution areas in the workplace. The developed numerical model can be used for scientific substantiation of emergency ventilation parameters for rapid reduction of the concentration of toxic (or explosive) substance in the working room.