Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Динамика многофазных выбросов в приземном слое атмосферы

Диссертация: Динамика многофазных выбросов в приземном слое атмосферы
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В последние десятилетия резко возрос интерес исследователей к проблемам распространения выбросов в атмосфере. Это вызвано сложной экологической обстановкой в мегаполисах, регионах с развитой металлургической, химической и нефтеперерабатывающей индустрией. Проблемы носят глобальный характер как в плане актуальности для всех промышленно развитых стран, так и в связи с глобальными изменениями… Читать ещё >

Динамика многофазных выбросов в приземном слое атмосферы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Теоретические и экспериментальные исследования движения промышленных выбросов в атмосфере. Обзор литературы
    • 1. 1. Свойства атмосферы, определяющие движение выбросов
      • 1. 1. 1. Приземной слой атмосферы
      • 1. 1. 2. Числа Рейнольдса и Ричардсона
      • 1. 1. 3. Полуэмпирическая теория турбулентного переноса в атмосфере 23 1.1.4 Распределение коэффициентов переноса с высотой в приземном слое 26 1.1.5. Теория турбулентного переноса на основе К-е-модели
    • 1. 2. Модели движения примесей
      • 1. 2. 1. Диффузионное приближение З
      • 1. 2. 2. Гидростатические модели
      • 1. 2. 3. Методы расщепления по физическим процессам
    • 1. 3. Эксперименты по рассеянию примесей в приземном слое атмосферы
    • 1. 4. Исследования движения горючих смесей
      • 1. 4. 1. Химические закономерности горения газов
      • 1. 4. 2. Физические закономерности горения газов
      • 1. 4. 3. Модели горения
      • 1. 4. 4. Эксперименты по горению облака углеводородов
      • 1. 4. 5. Поражающие факторы при горении углеводородо-воздушных смесей
      • 1. 4. 6. Численное моделирование горения газовоздушных 62 смесей
  • Выводы к главе
  • Глава 2. Движение тяжелого газа в приземном слое атмосферы
    • 2. 1. Теоретическая модель движения тяжелого газа
      • 2. 1. 1. Постановка задачи
    • 2. Л .2. Моделирование турбулентного переноса
      • 2. 1. 3. Основные уравнения
      • 2. 1. 4. Начальные и граничные условия
      • 2. 2. Численная схема решения задачи движения тяжелого газа методом крупных частиц
      • 2. 2. 1. Численная реализация метода крупных частиц
      • 2. 2. 2. Искусственная вязкость
      • 2. 2. 3. Тестовые расчеты
      • 2. 2. 4. Сравнение результатов численных расчетов с данными полевых экспериментов
      • 2. 3. Движение тяжелого газа в приземном слое атмосферы
      • 2. 3. 1. Влияние начальной формы и размеров облака на динамику тяжелого газа
      • 2. 3. 2. Роль турбулентной вязкости в формировании облака тяжелого газа
      • 2. 3. 3. Движение тяжелого газа при наличии наземных объектов
      • 2. 3. 4. Движение тяжелого газа при наличии растительности
  • Выводы к главе
    • Глава 3. Аналитические решения задач диффузионного перемешивания парогазокапельных систем
  • 3. 1. Диффузионное перемешивание горячего пара с газом
    • 3. 1. 1. Постановка задачи
    • 3. 1. 2. Решение задачи в автомодельной постановке
    • 3. 1. 3. Анализ результатов
  • 3. 2. Диффузионное перемешивание тумана с газом
    • 3. 2. 1. Постановка задачи
    • 3. 2. 2. Решение уравнений
    • 3. 2. 3. Анализ результатов
  • Выводы к главе
  • Глава 4. Численное моделирование движения промышленных выбросов, содержащих водяной пар и конденсат
    • 4. 1. Динамика облака сухого пара
      • 4. 1. 1. Постановка проблемы
      • 4. 1. 2. Основные уравнения
      • 4. 1. 3. Начальные и граничные условия
      • 4. 1. 4. Численная реализация фазовых переходов
      • 4. 1. 5. Эволюция температурных и концентрационных полей в облаке
      • 4. 1. 6. Роль влажности окружающего воздуха в эволюции облака
      • 4. 1. 7. Роль начального влагосодержания в эволюции облака
    • 4. 2. Динамика облака влажного пара
      • 4. 2. 1. Постановка проблемы
      • 4. 2. 2. Основные уравнения
      • 4. 2. 3. Начальные и граничные условия
      • 4. 2. 4. Эволюция температурных и концентрационных полей в облаке
      • 4. 2. 5. Роль параметров окружающего воздуха в эволюции облака
      • 4. 2. 6. Роль начального объема выбросов в эволюции облака
  • Выводы к главе
  • Глава 5. Численное моделирование горения углеводородных выбросов в атмосфере
    • 5. 1. Постановка задачи
    • 5. 2. Теоретическая модель
      • 5. 2. 1. Основные уравнения
      • 5. 2. 2. Начальные и граничные условия
    • 5. 3. Численное решение системы уравнений
      • 5. 3. 1. Численная схема
      • 5. 3. 2. Сравнение с экспериментом
    • 5. 4. Анализ результатов расчетов
      • 5. 4. 1. Влияние наземных строений
      • 5. 4. 2. Горение в канале
  • Выводы к главе

    • В последние десятилетия резко возрос интерес исследователей к проблемам распространения выбросов в атмосфере. Это вызвано сложной экологической обстановкой в мегаполисах, регионах с развитой металлургической, химической и нефтеперерабатывающей индустрией. Проблемы носят глобальный характер как в плане актуальности для всех промышленно развитых стран, так и в связи с глобальными изменениями климата. Сложность поставленных перед исследователями задач обусловлена трудно предсказуемым поведением атмосферы, многокомпонентным и многофазным составом выбросов, а также взаимодействием выбросов с составляющими атмосферного воздуха.

    Наиболее эффективным методом исследований в этой области являются натурные эксперименты, которые позволяют получить основную информацию о состоянии атмосферы, характерных особенностях движения и взаимодействия выбросов с окружающим воздухом. В последние десятилетия были проведены серии экспериментов по рассеянию выбросов в атмосфере. Известны работы M. Nielsen, J. McQuaid и др. [182, 183, 185−188]. Но эти исследования требуют больших материальных затрат. Благодаря возросшим возможностям компьютерной техники, в настоящее время более рациональным и распространенным методом является численное моделирование динамики выбросов. В этом направлении широко известны теоретические работы школы Г. И. Марчука [1, 2, 97, 98, 1 11−113]. Теоретические модели в соответствии с масштабами расстояний и времени делятся на глобальные, региональные и локальные. Они описывают различные этапы движения примесей. Наряду с общими подходами в описании движения выделяются и важные особенности в этих классах моделей. В частности, в локальных моделях следует особо подчеркнуть тот факт, что на начальном этапе существенная разность плотности смеси выбросов и плотности воздуха создает значительную силу плавучести, которая действует на облако выбросов и формирует характер его движения. В других классах моделей примеси являются пассивным участником движения воздушных масс, формируемого метеорологическими условиями.

    К выбросам, значительно отличающимся от атмосферного воздуха по плотности, относятся тяжелые выбросы [188]. Их изучение вызывает особый интерес, так как они наиболее опасны с точки зрения экологии (движутся вдоль земной поверхности) и обладают сложной динамикой (с фазовыми превращениями и тепловыделением).

    Еще большую опасность представляют выбросы, в составе которых содержатся горючие газы [99]. Углеводородные соединения с целью уменьшения удельного объема хранятся и транспортируются под высоким давлением. Многие из них тяжелее воздуха и при разгерметизации емкостей накапливаются около подстилающей поверхности. При перемешивании с атмосферным воздухом они образуют взрывоопасные смеси. Ущерб от техногенных аварий при возгорании образовавшейся смеси многократно возрастает.

    Несмотря на большой интерес широкого круга исследователей, в этом направлении остается ряд нерешенных проблем. Все это требует глубокого изучения закономерностей распространения выбросов в атмосфере.

    Целью работы является теоретическое исследование особенностей и эффектов начального этапа движения тяжелых многофазных выбросов в приземном слое атмосферы.

    В соответствии с представленной целью в диссертационной работе рассмотрены следующие задачи.

    1. Динамика формы облака тяжелых выбросов под действием силы плавучести с учетом ландшафта в трехмерной постановке.

    2. Движение выбросов, содержащих сухой водяной пар.

    3. Распространение выбросов, содержащих влажный водяной пар.

    4. Диффузионное перемешивание парогазокапельных систем.

    5. Движение взрывоопасных газовых выбросов с последующим возгоранием.

    Научная новизна

    На основе численных расчетов получена трехмерная картина начального этапа эволюции облака тяжелых выбросов длительностью в десятки секунд при произвольной конфигурации наземных объектов с учетом вертикального распределения коэффициентов переноса.

    Изучена роль исходного влагосодержания выбросов в формировании плавучести облака. Установлены качественные эффекты в движении многофазных выбросов с большим влагосодержанием. В частности, с помощью таких выбросов получены микроклиматические условия с температурой более низкой, чем температура окружающего воздуха на 5−10 градусов.

    Детально исследована роль диффузионного переноса пара и тепла в пограничной зоне облака выбросов с учетом фазовых переходов. Получены аналитические решения задачи в диффузионном приближении, на основе которых составлена карта режимов перемешивания выбросов с окружающим воздухом.

    Исследованы процессы формирования трехмерного облака горючих газовых смесей с последующим возгоранием на основе двух предельных схем горения. Определены зоны теплового воздействия и разрушений при производственных авариях в зависимости от массы горючего газа в облаке выбросов, времени зажигания, конфигурации и размеров зданий.

    Основные положения и результаты, выносимые на защиту

    1. Трехмерная модель начального этапа распространения тяжелых выбросов в атмосфере, когда облако выбросов значительно отличается по плотности от окружающего воздуха и определяющим фактором являются силы плавучести. Результаты численных расчетов для начальных объемов выбросов 102 — 103 м³ со средней плотностью в два-три раза превышающей плотность воздуха, которые показывают, что, когда характерные линейные размеры облака по высоте и ширине одного порядка, начальная форма облака быстро «забывается», при этом поражаемая выбросом площадь подстилающей поверхности превышает начальное значение на два порядкаособенности ландшафта местности существенно замедляют растекание выбросов, при этом определяющим фактором является высота наземных объектов.

    2. Результаты численных расчетов динамики выбросов, содержащих водяной пар и конденсат в трехмерной постановке задачи, которые показывают, что в зависимости исходного влагосодержания и температуры выбросов, а также от погодных условий (температуры и влажности окружающего воздуха) фазовый переход воды приводит к качественным эффектам в сложившихся гидродинамических и температурных полях. Установлено, что в подавляющем большинстве случаев, когда исходный выброс представляет собой перегретый пар, образовавшаяся двухфазная смесь впоследствии рассеивается в атмосфере (оседания на подстилающую поверхность практически не происходит). В случае, когда выброс содержит влажный пар, при перемешивании с окружающим воздухом образуется тяжелая смесь, которая впоследствии оседает на подстилающую поверхность.

    3. Решения задач о диффузионном перемешивании парогазокапельных систем в автомодельной постановке, которые показывают, что в зависимости от начальных температур перемешивание чистого пара и газа может происходить в двух режимах, а именно, с образованием промежуточной зоны, содержащей конденсат, и без образования этой зоны. В случае парогазокапельной и парогазовой смесей наблюдаются режимы, когда перемешивание сопровождается образованием «температурных ям». Когда парогазокапельная система является более холодной, происходит «всасывание» пара из парогазовой смеси.

    4. Результаты численных расчетов распространения выбросов, содержащих углеводородные соединения, в открытой атмосфере с последующим возгоранием при наличии наземных объектов различных размеров и конфигураций. Сравнительный анализ двух предельных схем реакций окисления, принятых при расчетах показал, что при описании температурных эффектов они дают близкие результаты. Однако когда возгорание происходит в ограниченном наземными объектами пространстве, вторая схема диффузионного горения в плане описания полей давления дает заниженный результат.

    Достоверность

    Достоверность результатов диссертации основана на корректном применении основных законов и уравнений механики сплошных сред, на проведении тестовых расчетов и сравнении результатов расчетов с экспериментальными данными, а также с результатами расчетов других авторов.

    Научная и практическая значимость результатов работы

    Полученные в работе результаты могут использоваться при построении относительно простой экспертной системы прогнозирования, оценки ущерба и принятия мер защиты при техногенных авариях и природных катастрофах с выбросом опасных для окружающей среды многофазных смесей.

    Общие закономерности движения выбросов в атмосфере расширяют и углубляют теоретические представления о механизмах фазовых переходов в атмосфере.

    Результаты работы отражены в спецкурсе «Динамика атмосферных выбросов», читаемом автором на старших курсах физико-математического факультета БирГСПА.

    Апробация работы.

    Основные результаты, полученные в диссертации, докладывались на следующих конференциях и научных школах:

    Вторая Всероссийская научная конференция «ЭВТ в обучении и моделировании» (г. Бирск, 9−10 июня 2001 г.);

    Международная конференция «Моделирование, базы данных и информационные системы для атмосферных наук» (г. Иркутск, 25−29 июня, 2001 г.)

    XVI сессия Международной школы по моделям механики сплошной среды (г. Казань, 27 июня — 3 июля 2002 г.)

    Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов, молодых ученых по физике и математике (г. Уфа, БГУ, 2002 г.)

    Международная научная конференция «Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы» (г. Стерлитамак, 24−28 июня 2003 г.)

    Третья Всероссийская научно-теоретическая конференция «ЭВТ в обучении и моделировании» (г. Бирск, 21−22 мая 2004 г.)

    Международная конференция по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды, ЕЫУШОМ18−2004 (г. Томск, 16−22 июля, 2004 г.)

    3-я Международная научная школа-конференция «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (г.Алушта, 19−25 сентября 2005 г.)

    IV научно-методическая конференция «ЭВТ в обучении и моделировании» (г.Бирск, 16−17 декабря 2005 г.)

    Мавлютовкие чтения: Российская научно-техническая конференция, посвященная 80-летию со дня рождения чл.-корр. РАН Р. Р. Мавлютова (г.Уфа, 2006 г.)

    Измерение, моделирование и информационные системы для изучения окружающей среды ЕЫУПЮМ18−2006. (г.Томск, 1−8 июля 2006 г.)

    IX Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике (г.Нижний Новгород, 22−28 августа 2006 г.)

    IV Российская национальная конференция по теплообмену (г.Москва, 23−27 октября 2006 г.)

    V Всероссийская научно-методическая конференция «ЭВТ в обучении и моделировании» (г. Бирск, 20−21 апреля 2007 г.)

    Уфимская международная математическая конференция, посвященная памяти А. Ф. Леонтьева (г.Уфа, 1−5 июня, 2007 г.)

    Всероссийская конференция «Механика и химическая физика сплошных сред» (г.Бирск, 27−30 июня 2007 г.)

    Международная конференция «Потоки и структуры в жидкостях» (г.Санкт-Петербург, 2−5 июля 2007 г.)

    Результаты работы докладывались на научных семинарах в Институте механики УНЦ РАН под руководством академика Р. И. Нигматулина и член-корреспондента РАН М. А. Ильгамова, на научных семинарах кафедры прикладной математики, информатики и механики БирГСПА и кафедры прикладной математики и механики СГПА под руководством член-корреспондента АН РБ профессора В. Ш. Шагапова.

    Публикации.

    Основной материал диссертации опубликован в работах.

    1. Баянов И. М., Мухаметшин С. М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого смога вдоль подстилающей поверхности./ Вопросы математического моделирования и механики сплошной среды: сб. науч. трудов. Под ред. С.М. Усманова-Бирск. БирГПИ, 2001. Вып. 5. -С.78.

    2. Баянов И. М., Мухаметшин С. М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого смога вдоль подстилающей поверхности произвольной формы./ Материалы второй Всероссийской научно-теоретической конференции

    ЭВТ в обучении и моделировании". Часть 1. -Бирск. 9−10 июня 2001 г. -С. 8.

    3. Баянов И. М., Мухаметшин С. М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого смога вдоль подстилающей поверхности./ Материалы Международной конференции «Моделирование, базы данных и информационные системы для атмосферных наук», -Иркутск. 25−29 июня, 2001. -С. 28.

    4. Баянов И. М. Методические проблемы механики жидкости и газа./ Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Методология и методика преподавания основ наук в современных условиях». -Бирск. 14−15 июня 2002 г., ч.П. -С.79−80.

    5. Баянов И. М., Гильмуллин М. З. Численное моделирование движения тяжелого газа методом крупных частиц./ Материалы XVI сессии Международной школы по моделям механики сплошной среды, г. Казань, 27 июня — 3 июля 2002 г., Труды математического центра им. Н. И. Лобачевского. Т. 16. Модели механики сплошной среды. -Казань. Изд-во Казанского математического общества, 2002. -С. 101−104.

    6. Баянов И. М., Гильмуллин М. З., Шагапов В. Ш. Расчет растекания тяжелого газа вдоль земной поверхности по трехмерной модели.// Прикладная механика и техническая физика, 2003, Т. 44, № 6, -С. 130 139.

    7. Баянов И. М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого газа при наличии земных объектов./ Труды международной научной конференции «Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы». -Стерлитамак. 24−28 июня 2003, Т. 3, -С. 34—38.

    8. Баянов И. М., Каримов А. Ф. Модель тяжелого газа с учетом теплопроводности./ Труды международной научной конференции «Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы» 24−28 июня 2003. -Стерлитамак, Т. З,, -С.38−41.

    9. Баянов И. М., Гильмуллин М. З., Шагапов В. Ш. Расчет растекания тяжелого газа вдоль земной поверхности по трехмерным уравнениям методом крупных частиц.// Вестник БирГПИ. Под ред. С. М. Усманова, вып.1, -Бирск. 2003. -С.53−58.

    10. Баянов И. М., Гильмуллин М. З., Шагапов В. Ш. Движение тяжелого газа в штиль при наличии препятствий./ Материалы третьей Всероссийской научно-теоретической конференции «ЭВТ в обучении и моделировании». -Бирск. 21−22 мая 2004. Часть 1. -С.18.

    11. Баянов И. М., Гильмуллин М. З. Численное решение задачи защиты местности от облака тяжелого газа с помощью наземных объектов и флоры./ Материалы Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды, ЕКУ1110М18−2004. -Томск. 16−22 июля, 2004 г. -С. 73.

    12. Баянов И. М., Каримов А. Ф. Влияние теплообмена на движение тяжелых газов в приземном слое атмосферы./ Материалы Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды, ЕМУ1ЯОМ18−2004. -Томск. 16−22 июля, 2004.-С. 73.

    13. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. Динамика водяного пара в приземном слое атмосферы./ 3-я Международная научная школа-конференция «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики». Тезисы докладов. -Алушта. 2005. -С.92−93.

    14. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. О рассеянии водного тумана при диффузионном перемешивании с атмосферным воздухом./ ЭВТ в обучении и моделировании: Сб. научн. трудов: в 2 ч. Ч. 1. Отв. ред. С. М. Усманов. IV научно-методич. конф. 16−17 декабря 2005. -Бирск. БирГСПА, 2005. -С. 183−194.

    15. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. О рассеянии аэрозоля при диффузионном перемешивании с газом./ Мавлютовкие чтения: Российская научно-техническая конференция, посвященная 80-летию со дня рождения чл, корр. РАН Р. Р. Мавлютова: сб. трудов. -Уфа. УГАТУ, 2006. Том 4. -С. 18−23.

    16. Khamidullin I.R., Bayanov I.M. Dispersion of industrial pollutions including condensate in surface zone of atmospheric boundary layer./ ENVIROMIS

    2006. Program and Abstracts. -Tomsk. 2006. -P.62−63.

    17. Хамидуллин И. Р., Баянов И. М. Распространение промышленных выбросов, содержащих конденсат, в приземном слое атмосферы./ Сборник трудов международной конференции «Измерение, моделирование и информационные системы для изучения окружающей среды». Под общей редакцией проф. Е. П. Гордова. -Томск. Издательство Томского ЦНТИ, 2006. -С.83−87.

    18. Баянов И. М. Динамика многофазных промышленных выбросов в приземном слое атмосферы./ IX Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докладов. Изд. ННГУ им. Н. И. Лобачевского. -Нижний Новгород. 2006. Т.2. -С.26−27.

    19. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. Движение промышленных выбросов, содержащих конденсат, в приземном слое атмосферы./ Труды четвертой российской национальной конференции по теплообмену. В 8-ми томах. Том 5. -М. Издательский дом МЭИ, 2006. -С.45−48.

    20. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р., Шагапов В. Ш. Поведение облака выбросов с большим влагосодержанием в приземном слое атмосферы.// Теплофизика высоких температур, 2007, Т. 45, N 2. -С.267 — 276.

    21. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р., Шагапов В. Ш. Об эволюции облака аэрозоля при диффузионном перемешивании с газом.// Теплофизика высоких температур. 2007, Т. 45, № 5. -С.756−762.

    22. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. Численное моделирование горения облака пропана в городском каньоне. / Всероссийская научно-методическая конф. «ЭВТ в обучении и моделировании» Сб. научн. трудов. / Отв. ред. С. М. Усманов. 20−21 апреля 2007. -Бирск. БирГСПА,

    2007. -С.24−28.

    23. Хамидуллин И. Р., Баянов И. М. Распространение парогазокапельных выбросов в приземном слое атмосферы./ Материалы конференции ВКНСФ-13, 29 марта-4 апреля, 2007, -Ростов-на-Дону.

    24. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р., Шагапов В. Ш. Движение выбросов, содержащих водяной конденсат, в приземном слое атмосферы.// Известия АН. Сер. Механика жидкости и газа. 2007, N6, С. 159−171.

    25. Баянов И. М., Каримов А. Ф., Шагапов В. Ш. О диффузионном перемешивании пара с газом.// Теплофизика и аэромеханика. 2007, Т. 14, N3, С.401−411.

    26. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. О возможности управления микроклиматом.// Автоматика и телемеханика. 2007, N12. -С.31−41.

    27. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. Динамика горения облака газовоздушной смеси в приземном слое атмосферы.// Обозрение прикладной и промышленной математики. 2007, Т. 14, № 2, -С.264−265.

    28. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. Численный расчет горения углеводородов в атмосфере./ Сб. материалов Уфимской международной математической конференции, посвященной памяти А. Ф. Леонтьева: -Уфа. 2007. Т.1.-С.32−33.

    29. Баянов И. М., Хамидуллин И. Р. Динамика аварийных выбросов горючих газов атмосфере./ Сборник трудов Международной конференции «Потоки и структуры в жидкостях» -СПб. 2007, -С. 171−174.

    30. Bayanov I.M., Khamidullin LR. Numerical modeling of dynamics of propane escape accompanied by burning in the atmospheric surface layer./ Abstracts of International conference on Computational Information Technologies for Environmental Sciences CITES-2007. Tomsk, 2007, p.36.

    31. Баянов И. М. Динамика выбросов в приземном слое атмосферы.// Труды института механики. -Уфа. Изд. «Гилем», Институт механики УНЦ РАН. 2007. Вып.5. -С. 101−107.

    Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 235 страниц, включая 55 рисунков, 5 таблиц и список литературы, состоящий из 204 наименований.

    Автор выражает глубокую благодарность академику Р. И. Нигматулину, в рамках научной школы которого проводились исследования и под влиянием которого сформировались научные взгляды автора.

    Автор признателен ректору БирГСПА профессору С. М. Усманову и директору Института механики УНЦ РАН С. Ф. Урманчееву за многолетнюю поддержку научных исследований и полезные советы.

    Автор также благодарит своих аспирантов и всех сотрудников Проблемной лаборатории математического моделирования и механики сплошных сред АН РБ при БирГСПА за полезные обсуждения и техническую поддержку.

    Автор выражает искреннюю благодарность за многолетнее сотрудничество и плодотворные обсуждения результатов исследований своему научному консультанту член-корреспонденту АН РБ профессору В. Ш. Шагапову, которого автор считает учителем и наставником.

    Основные результаты и выводы

    1. Развита теория начального этапа распространения залповых тяжелых выбросов в атмосфере длительностью в десятки секунд, когда облако выбросов значительно отличается по плотности от окружающего воздуха и определяющим фактором являются силы плавучести. Анализ численных

    2 3 3 расчетов для начальных объемов выбросов 10 — 10 м со средней плотностью в два-три раза превышающей плотность воздуха показал следующее:

    — когда характерные линейные размеры облака по высоте и ширине одного порядка, начальная форма облака быстро «забывается" — при этом поражаемая выбросом площадь подстилающей поверхности превышает начальное значение на два порядка;

    — особенности ландшафта местности в виде лесных насаждений, траншей, рвов и наземных строений существенно замедляют растекание выбросовпри этом определяющую роль для тяжелых выбросов играет соотношение исходной высоты облака Нд и высоты объектов Н0 эффективный заслон облаку представляют объекты не ниже половины начальной высоты облака (К0 > 0.5/г^).

    2. Впервые изучено в трехмерной постановке задачи влияние содержания пара и влаги в составе выбросов на плавучесть облака. Установлено, что в зависимости исходного влагосодержания и температуры выбросов, а также от погодных условий (температуры и влажности окружающего воздуха) фазовый переход воды приводит к качественным эффектам в формировании гидродинамических и температурных полей. В частности показано, что

    — с помощью парои водосодержащих аэрозольных выбросов можно создавать микроклиматические условия в течение времен, зависящих от объема, состава и температуры выбрасываемой смеси с температурой более низкой, чем температура окружающего воздуха на 5−10 градусов;

    — в подавляющем большинстве случаев, когда исходный выброс представляет собой перегретый пар, образовавшаяся двухфазная смесь впоследствии рассеивается в атмосфере (оседания на подстилающую поверхность практически не происходит) — в случае, когда выброс состоит из влажного пара, при перемешивании с окружающим воздухом образуется тяжелая смесь, которая впоследствии оседает на подстилающую поверхность.

    3. Для более детального анализа эффектов тепломассопереноса и фазовых переходов впервые решена задача о перемешивании парогазокапельных систем в автомодельной постановке, являющаяся обобщением проблемы Стефана. Установлено, что

    — в зависимости от начальных температур перемешивание чистого пара и газа может происходить в двух режимах, а именно, с образованием промежуточной зоны, содержащей конденсат, и без образования этой зоны;

    — в случае парогазокапельной и парогазовой смесей наблюдаются режимы, когда перемешивание сопровождается образованием «температурных ям» с глубиной порядка 3−5 градусов при близких исходных значениях температур смесей порядка 300 К;

    — когда парогазокапельная система является более холодной, происходит «всасывание» пара из парогазовой смеси (парогазокапельная смесь работает как абсорбент).

    4. Изучен процесс распространения выбросов, содержащих углеводородные соединения (в частности, пропан), в открытой атмосфере с последующим возгоранием. Установлено, что в плане усиления разрушительного действия взрыва наличие наземных объектов играет важную роль. Во-первых, в зависимости от конфигурации и размеров объектов затягивается в 1.2 — 1.5 раза период взрывоопасности на этапе перемешивания горючего газа с окружающим воздухом. Во-вторых, усиливается в 1.5 — 2 раза избыточное давление в ограниченных объемах на этапе горения. В плане описания реакций окисления приняты две предельные схемы: согласно первой, интенсивность реакций лимитируется химической кинетикой, согласно второй — эффектами диффузионного перемешивания. Показано, что при описании температурных эффектов (например, образования «огненного шара» продуктов горения) эти два подхода дают близкие результаты. Однако когда возгорание происходит в ограниченном наземными объектами пространстве, вторая схема при описании полей давления дает заниженный результат. Это подтверждено на основе расчетов применительно к техногенной катастрофе под Уфой с взрывом углеводородных выбросов.

    Показать весь текст

    Список литературы

    1. А.Е. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере. М., ИВМ РАН, — 2002, — 201 с.
    2. А.Е., Пискунов В. Н. Моделирование региональной динамики газовых примесей и аэрозолей.// Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т.41, N3. -С.328−340.
    3. H.H. О методах расчета течений сжимаемой жидкости с большими деформациями.// В сб.: Численные методы механики сплошной среды. -Новосибирск, 1970, Т.1, № 4, -С. 3−84.
    4. Ю.С., Ершов А. Д., Бриль А. И., Кабашников В. П., Попов В. М., Чайковский А. П. Исследование распространения примеси от импульсного источника в турбулентной атмосфере.// Оптика атмосферы и океана. 2002. Т.15, N2. -С.178−184.
    5. И.М., Мухаметшин С. М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого смога вдоль подстилающей поверхности.// Вопросы математического моделирования и механики сплошной среды: сб. научн. трудов. Под ред. С. М. Усманова. Бирск, БирГПИ, — 2001, Вып.5, -С. 78−83.
    6. И.М., Мухаметшин С. М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого смога вдоль подстилающей поверхности.// Материалы Международной конференции «Моделирование, базы данных и информационные системы для атмосферных наук», Иркутск, 25−29 июня, — 2001, -С. 28.
    7. И.М. Методические проблемы механики жидкости и газа.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Методологияи методика преподавания основ наук в современных условиях». Бирск, 1415 июня, — 2002, ч.И. -С.79−80.
    8. И.М., Гильмуллин М. З., Шагапов В. Ш. Расчет растекания тяжелого газа вдоль земной поверхности по трехмерной модели.// Прикладная механика и техническая физика, 2003, т. 44, № 6, -С. 130−139.
    9. И.М., Гильмуллин М. З. Движение тяжелого газа при наличии земных объектов.// Труды международной научной конференции «Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы», т. 3, г. Стерлитамак, 24−28 июня, 2003, -С. 34−38.
    10. И.М., Каримов А. Ф. Модель тяжелого газа с учетом теплопроводности.// Труды международной научной конференции «Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы», Стерлитамак, тЗ, 24−28 июня, 2003, -С.38−41.
    11. И.М., Гильмуллин М. З., Шагапов В. Ш. Расчет растекания тяжелого газа вдоль земной поверхности по трехмерным уравнениям методом крупных частиц.// Вестник БирГПИ. Под ред. С. М. Усманова, Бирск, Вып. 1, — 2003, -С. 53−58.
    12. И.М., Гильмуллин М. З., Шагапов В. Ш. Движение тяжелого газа в штиль при наличии препятствий.// Материалы третьей Всероссийскойнаучно-теоретической конференции «ЭВТ в обучении и моделировании». Часть 1. Бирск, 21−22 мая, — 2004, -С. 18.
    13. И.М. Динамика многофазных промышленных выбросов в приземном слое атмосферы.// IX Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докладов. Нижний Новгород, Изд. ННГУ им. Н. И. Лобачевского, — 2006, т.2, -С.26−27.
    14. И.М., Хамидуллнн И. Р. Движение промышленных выбросов, содержащих конденсат, в приземном слое атмосферы.// Труды четвертой российской национальной конференции по теплообмену. В 8-ми томах. Том 5.-М., Издательский дом МЭИ, 2006, -С.45−48.
    15. И.М., Хамидуллин И. Р., Шагапов В. Ш. Поведение облака выбросов с большим влагосодержанием в приземном слое атмосферы.// Теплофизика высоких температур, 2007, Т. 45, N 2. -С.267 276.
    16. И.М., Хамидуллин И. Р., Шагапов В. Ш. Об эволюции облака аэрозоля при диффузионном перемешивании с газом.// Теплофизика высоких температур. 2007, Т. 45, № 4. -С.43 6−443.
    17. И.Р., Баянов И. М. Распространение парогазокапельных выбросов в приземном слое атмосферы./ Материалы конференции ВКНСФ-13, 29 марта-4 апреля, 2007, -Ростов-на-Дону.
    18. И.М., Хамидуллин И. Р., Шагапов В. Ш. Движение выбросов, содержащих водяной конденсат, в приземном слое атмосферы.// Известия АН. Сер. Механика жидкости и газа. 2007, N6, С. 159−171.
    19. И.М., Каримов А. Ф., Шагапов В. Ш. О диффузионном перемешивании пара с газом.// Теплофизика и аэромеханика. 2007, Т. 14, N3, С.401−411.
    20. И.М., Хамидуллин И. Р. О возможности управления микроклиматом.// Автоматика и телемеханика. 2007, N12. -С.31−41.
    21. И.М., Хамидуллин И. Р. Динамика горения облака газовоздушной смеси в приземном слое атмосферы.// Обозрение прикладной и промышленной математики. 2007, Т. 14, № 2, -С.264−265.
    22. И.М., Хамидуллин И. Р. Численный расчет горения углеводородов в атмосфере./ Сб. материалов Уфимской международной математическойконференции, посвященной памяти А. Ф. Леонтьева: -Уфа. 2007. Т.1. -С.32−33.
    23. И.М., Хамидуллин И.Р.Динамика аварийных выбросов горючих газов атмосфере./ Сборник трудов Международной конференции «Потоки и структуры в жидкостях» -СПб. 2007, -С. 171−174.
    24. И.М. Динамика выбросов в приземном слое атмосферы.// Труды института механики. -Уфа. Изд. «Гилем», Институт механики УНЦ РАН. 2007. Вып.5. -С. 101−107.
    25. У., Кокс П., Уэстайн П., Кулеш Дж., Стрелоу Р. Взрывные явления. Оценка и последствия. Кн.1. Пер. с англ. М., Мир, — 1986, — 319 с.
    26. О.М., Давыдов Ю. М. Метод «крупных частиц» для задач газовой динамики.// В сб.: Численные методы механики сплошной среды. -Новосибирск, -1970, Т.1, № 3, -С.3−23.
    27. О.М., Попов Ф. Д., Толстых А. И., Фомин В. Н., Холодов A.C. Численное решение некоторых задач газовой динамики.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1970, Т. 10, № 2, -С. 401−416.
    28. О.М., Давыдов Ю. М. Нестационарный метод «крупных частиц» для газодинамических расчетов.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1971, Т.11, № 1, -С. 182−207.
    29. О.М., Давыдов Ю. М. Исследование схем метода «крупных частиц» с помощью дифференциальных приближений.// В кн.: Проблемы прикл. матем. и механ. М., Наука, — 1971, С. 145−155.
    30. О.М., Давыдов Ю. М. Расчет методом «крупных частиц» трансзвуковых «закритических» режимов обтекания.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1973, Т. 13, № 1, -С. 147−171.
    31. О.М., Северинов Л. И. Консервативный метод «потоков» и расчет обтекания тела конечных размеров вязким теплопроводным газом.// Ж. выч. мат. и мат. физ., 1973, Т.13., N2, -С.385−397.
    32. О.М., Гущин В. А., Щенников В. В. Метод расщепления в применении к решению задач динамики вязкой несжимаемой жидкости.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1975, Т. 15, № 1, -С. 197−207.
    33. О.М., Демченко В. В., Косарев В. И., Холодов A.C. Численное моделирование некоторых задач лазерного сжатия оболочек.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1978, Т. 18, № 2, -С. 420−444.
    34. О.М., Давыдов Ю. М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М., Наука, — 1982, — 392 с.
    35. О.М., Крагинский Л. М., Опарин A.M. Численное моделирование пространственных течений в стратифицированной атмосфере, вызванных сильными крупномасштабными возмущениями.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2003, Т.43. N11, -С. 1722−1726.
    36. М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. М., Химия, — 1991,-432 с.
    37. М.Е. Определение горизонтальной составляющей коэффициента турбулентной диффузии.// Изв. АН СССР, сер. геогр. и геофиз., 1944, Т.8, N1,
    38. М.Е. Предсказание и регулирование теплового режима приземного слоя атмосферы. Д., Гидрометеоиздат, — 1956, — 435 с.
    39. М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л., Гидрометеоиздат, — 1975, — 447 с.
    40. М.Г. Оценка последствий переноса газового облака над лесным массивом.// Изв. АН. Сер. Механика жидкости и газа. 2000, № 4. -С.79−87.
    41. М.Г. Модели переноса и рассеяния примесей в растительном массиве. Пермь, ПГТУ, 2000. -142 с.
    42. Дж.А., Основные понятия и уравнения.// Курс лекций по теме Атмосферная турбулентность и распространение примесей. Л., Гидрометеоиздат, — 1985, С. 18−51.
    43. Н.Л. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы. М., Гидрометеоиздат, — 1974, — 191 с.
    44. Дж. Введение в динамику жидкости. Под ред. Г. Ю. Степанова. М., Мир, — 1973,-792 с.
    45. Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М. Наука, -1973.
    46. Г. Р., Мухаметшин С. М., Гильманов С. А. Динамика распространения и накопления выбросов.// Обозрение прикл. и пром. матем., Т. 10, Вып. З, 2003, -С. 628.
    47. А.Г., Вольфгард Х. Г. Пламя, его структура, излучение и температура. М., Металлургиздат, — 1959, — 333 с.
    48. В.Ю., Карпов A.A. Численное исследование динамики аэрозоля в задаче о загрязнении верхней атмосферы.// Математическое моделирование. 1999. Т. 11, N2.-С. 65−73.
    49. С.К. Разностный метод численного расчета разрывных решений гидродинамики.// Матем. сб., 1959, Т.47(89), -С. 271−306.
    50. В.А., Гусев П. А., Трошин Я. К. Моделирование подъема и сгорания облака легкого газа в атмосфере.// ДАН СССР, 1972, Т. 205, № 4, -С. 875−878.
    51. В.А., Гусев П. А., Трошин Я. К. Подъем и сгорания облака в воздухе.// ДАН СССР, 1975, Т.222, № 4, -С. 837−875.
    52. A.M., Шипулина О. В. Математическое моделирование распространения вершинных лесных пожаров в однородных лесных массивах и вдоль просек.// Физика горения и взрыва, 2002. Т.38, № 6, -С. 1729.
    53. А. М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск, Наука, — 1992.
    54. A.A., Ивандаев А. И., Нигматулин Р. И. Некоторые результаты численного исследования нестационарных волн в газовзвесях.// Изв. АН СССР, Сер. Механика жидкости и газа, 1976, № 5, С. 64−69.
    55. A.A., Ивандаев А. И., Нигматулин Р. И. Модифицированный метод «крупных частиц» для расчета нестационарных волновых процессов в многофазных дисперсных средах.// ЖВМ и МФ, 1977, Т.17, № 6, -С. 15 311 544.
    56. В.А., Щенников В. В. Об одном численном методе решения уравнений Навье-Стокса.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1974, Т.14, № 2, -С. 512 520.
    57. Ю.М., Скотников В. П. Метод «крупных частиц»: вопросы аппроксимации, схемной вязкости и устойчивости. М., ВЦ АН СССР, 1978,-72 с.
    58. Ю.М. Многопараметрические схемы расщепления для решения пространственно-трехмерных нестационарных задач.// ДАН СССР, 1979, Т.247, № 6, -С. 1346−1350.
    59. Ю.М. Исследование устойчивости разностных схем на границах расчетной области методом дифференциальных приближений.// ДАН СССР, 1979, Т.244, № 6, -С. 1298−1302.
    60. Ю.М., Скотников В. П. Структура аппроксимационной вязкости.// ДАН СССР, 1979, Т.245, № 4, -С. 812−815.
    61. П.Г. Горение и свойства горючих веществ. М., Изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, — 1962, — 264 с.
    62. О.В. Рассеяние тяжелых газов в атмосфере. М., ВНИЦ «Курчатовский институт», — 1993, — 112 с.
    63. О.В., Кулешов A.A., Савенкова Н. П., Филиппова C.B. Двумерная модель рассеяния тяжелых газов на орографически неоднородной поверхности земли.// Мат. моделирование, 1996, № 5, -С.91−105.
    64. Д. Введение в динамику пожаров. М., Стройиздат, -1990, — 424 с.
    65. Н.Ф. Справочник по теплофизическим свойствам углеводородных топлив и их продуктов сгорания. М., — Л., Госэнергоиздат, — 1962, — 288 с.
    66. В.Ф. Об одном новом методе численного решения нестационарных задач газовой динамики с двумя пространственными переменными.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1965, Т.5, № 4, -С. 680−688.
    67. Э.А., Миркаромова Б. М. Математическое моделирование загрязнения атмосферы города на основе геоинформационной системы.// Изв. АН. Физика атмосферы и океана. 2000, Т.36, № 3, -С.366−375
    68. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник. / Под ред. С. Калверта и Г. М. Инглунда. 4.1. М., Металлургия, — 1988, — 760 с.
    69. И.Н., Смирнов H.H. Газодинамика горения, М. Изд. МГУ, — 1987, -307 с.
    70. Я.Б. Теория горения и детонации газов. М., Изд. АН СССР, -1944, — 71 с.
    71. Я.Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва. М., Наука, — 1980, — 478 с.
    72. С.С. Динамика пограничного слоя атмосферы. Л., Гидрометеоиздат, — 1970, — 291 с.
    73. Г. И., Дубинин В. В. Химия газофазного горения. М., Химия, -1987,-240 с.
    74. Р. Статистическая механика. М., Мир, — 1967.
    75. Р.Н., Кулешов A.A., Савенкова Н. П., Филиппова C.B. Моделирование аварий на промышленном объекте с истечением тяжелых газов и жидкостей.// Математическое моделирование, 1998, Т. 10, № 8, -С. 3342.
    76. А.Г. Математическое моделирование волновых процессов в аэродисперсных и порошкообразных средах. СПб.: Недра, — 2003, — 284 с.
    77. А.Г., Костоломов И. В. Численное решение трехмерных задач вынужденной и естественной конвекции.// Вестник Тюменскогогосударственного университета. -Тюмень: Изд-во ТГУ, 2001, № 2, МС. 176 182.
    78. К.П., Куценогий П. К. Мониторинг химического и дисперсного состава атмосферных аэрозолей Сибири.// Химия в интересах устойчивого развития, 1997, № 5, -С.457−471.
    79. Д.Л. Физика пограничного слоя атмосферы. Л., Гидрометеоиздат, — 1970,-341 с.
    80. Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т.VI. Гидродинамика. -М., Физматлит, 2003. — 736 с.
    81. Ю.В., Стрелец М. Х. Внутренние течения газовых смесей. М., Наука, — 1989,-368 с.
    82. Л.Г. Механика жидкости и газа. М., Наука, — 1973, — 848 с.
    83. С.П. Расчет и исследование электрофизических явлений на цифровых вычислительных машинах. Труды ВЦ АН СССР. М., ВЦ АН СССР, — 1965.
    84. Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М., Наука, — 1982. — 320 с.
    85. Г. И., Алоян А. Е., Пискунов В. Н., Егоров В. Д. Распространение примесей в атмосфере с учетом конденсации.// Известия АН. Физика атмосферы и океана, 1996, Т.32, № 5, -С. 745−752.
    86. В. Основные опасности химических производств. Пер. с англ. М., Мир, — 1989,-672 с.
    87. JI.T. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. JI., Гидрометеоиздат, — 1976, — 639 с.
    88. Г. М., Роберте Дж.П., Якуш С. Е. Образование и горение газовых облаков при аварийных выбросах в атмосферу.// Физика горения и взрыва, 1997, Т. ЗЗ, № 2, -С.23−38.
    89. Г. М., Роберте Дж.П., Якуш С. Е. Огненный шар при горении выбросов углеводородного топлива: I. Структура и динамика подъема.// Физика горения и взрыва, 1999, Т. 35, №.3, -С.7−19.
    90. Г. М., Роберте Дж.П., Якуш С. Е. Огненный шар при горении выбросов углеводородного топлива: II. Тепловое излучение.// Физика горения и взрыва, 1999, Т.35, №. 4, С. 12−23.
    91. A.C. О характеристиках анизотропной турбулентности.// ДАН СССР, т. 125, N5, 1950, С.621−624.
    92. A.C. Полуэмпирическая теория турбулентной диффузии.// Статистические методы в метеорологии. Труды Геофизического института. 1956, М., Изд. АН СССР, N33 (160), -С.3−47.
    93. Р.И. Динамика многофазных сред. 4.1, М., Наука, — 1987, — 464 с.
    94. Нох В.Ф. СЭЛ — совместный эйлерово-лагранжев метод для расчета нестационарных двумерных задач.// В сб.: Вычислительные метода в гидродинамике. —М., Мир, 1967, -С. 128−184.
    95. A.M. Турбулентность и динамика атмосферы. JL, Гидрометеоиздат, — 1988,-413 с.
    96. В.В. Численное моделирование волновых течений, вызванных сходом берегового оползня.// Прикладная механика и техническая физика, 1999, т.40, N4, -С. 109−117.
    97. В.Н. Теоретические модели кинетики формирования аэрозолей. Монография. Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, — 2000, — 209 с.
    98. Ю.П., Самарский A.A. Полностью консервативные разностные схемы.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1969, т.9, № 4, -С. 953−958.
    99. Ю.П., Самарский A.A. Полностью консервативные разностные схемы для уравнений газодинамики в переменных Эйлера.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1970, т. 10, № 3, -С. 773−779.
    100. А.И. Научные основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами. М., Химия, — 1972, — 365 с.
    101. .JI., Яненко H.H. Системы квазилинейных уравнений и их приложения к газовой динамике. М., Наука, -1968, 591 е., 2-е изд., -1978, -688 с.
    102. А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: МГУ, Наука, -2004. -798 с.
    103. H.H., Зверев И. Н. Гетерогенное горение, М. Изд. МГУ, — 1992, -446 с.
    104. H.H., Никитин В. Ф. Исследования перехода горения в детонацию в газах.// Успехи механики. 2005, т. З, N1, -С.3−30.
    105. A.B., Беликов Д. А., Есаулов А. О. Численное исследование влияния метеорологических параметров на качество воздуха в городе./Труды международной конференции ENVIROMIS-2002. -Томск, Изд-во ГУ «Томский ЦНТИ», 2002, -С. 142−156.
    106. Дж. Дж. Волны на воде. М., Изд. иностр. лит., — 1959.
    107. P.M., Лазарус Р. Б. Смешанный метод, использующий переменные Эйлера и Лагранжа.// В сб.: Вычислительные метода в гидродинамике. М., Мир, — 1967, -С. 55−72.
    108. Ф. Численный метод частиц в ячейках для задач гидродинамики. — В сб.: Вычислительные методы в гидродинамике. М., Мир, — 1967, -С. 316 342.
    109. JI.H. Физика горения и взрыва. М., Изд. МГУ, — 1957, — 442 с.
    110. А.Х. Физика атмосферы. Т. 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -319 с.
    111. Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник в 3-х томах. Т.1: Динамика физико-химических процессов в газе и плазме./ Под ред. Г. Г. Черного и С. А. Лосева, М., Изд. МГУ, — 1995, — 350 с.
    112. Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник в 3-х томах. Т.2: Физико-химическая кинетика и термодинамика./ Под ред. Г. Г. Черного и С. А. Лосева, М., Изд. МГУ, — 2002, — 368 с.
    113. В.Ш., Галиаскарова Г. Р. К теории накопления смога в штиль.// Изв. АН. сер. Физика атмосферы и океана, 2002, т.38, № 1, -С.71−80.
    114. В.Ш., Галиаскарова Г. Р. О динамике накопления атмосферных выбросов отрицательной плавучести в безветренную погоду.// Инженерно-физический журнал, 2002, т. 75, № 2, -С. 22−27.
    115. ГЦетинков Е. С. Физика горения газов. М., Наука, — 1965, — 740 с.
    116. К.И., Трошин Я. К. Газодинамика горения. М., Изд. АН СССР, -1963,-255 с.
    117. Н.Н., Анучина Н. Н., Петренко В. Е., Шокин Ю. И. О методах расчета задач газовой динамики с большими деформациями.// В сб.: Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск, — 1970, т.1, № 1, -С. 4062.
    118. Н.Н., Фролов В. Д., Неуважаев В. Е. О применении метода расщепления для численного расчета движения теплопроводного газа в криволинейных координатах.// Изв. СО АН СССР: серия техн. наук, 1967, вып.2, № 8, -С. 74−82.
    119. Aloyan А.Е. Mathematical modeling of the interaction of gas species and aerosols in atmospheric dispersive systems.// Russian J. Numer. Analysis and Mathematical Modeling. 2000, V. 15. pp.195−210
    120. Belotserkovskii O.M. Method of Some Transsonic Aerodynamics Problems.// J. Comput. Phys., 1970, 5, № 3, pp. 587−611.
    121. Belotserkovskii O.M., Davydov Yu. VOL. Numerical Approach for Investigating Some Transsonic Flow.// Lect. Notes in Phys., Springer-Verlag, 1973, V.19, pp. 25−32.
    122. Boussinesq J. Essai sur la theorie des eaux courantes. Mem Savants Etrange, -Paris, 23, — 1877,-46 p.
    123. Brighton P.W.M. A user’s critique of the Thorney Island dataset.// J. Hazard. Mater., 1987, V.16, pp.457−500.
    124. Brighton P.W.M., Prince A.J., Webber D.M. Determination of cloud area and path from visual and concentration records.// J. Hazard. Mater., 1985, V. l 1, pp.155−178.
    125. Bull D.C. Review of large scale explosion experiments.// Plant/Oper. Progress, 1992, V. l 1, N1, pp.33−40.
    126. Chandrasekhar S. Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability. Oxford, Clarendon Press, -1961.
    127. Coantic M.F. An introduction to turbulence in geophysics and air-sea interactions. Univ. of Cal., -San Diego, Dept. of Applied Mech. and Eng. Sci. 1975.
    128. Crawford T.L., Coleman J.H. Plume rise study at Gallatin and Allen steam plants. TWA/ONR-79/07. Tennessee Vallay Authority, Muscle Shoals, Alabama 35 660, -1979.
    129. Csanady G.T. Turbulent Diffusion in the Environment. Reidel, Dordrecht, 1973.
    130. Deardorff J.W. Preliminary results from numerical integrations of the unstable boundary layer.// J. Atmos. Sci., 1970, V.27, pp. 1209−1211.
    131. Deardorff J.W. Three-dimensional numerical study of the height and mean structure of a heated planetary boundary layer.// J. Fluid Mech., 1970, V.41, pp. 453−480.
    132. Dobrocheev O.V., Kuleshov A.A., Lelakin A.L. A two dimensional model of heavy gas cloud dispersion under industrial accidents. I.V. Kurchatov institute of atomic energy, Moscow, — 1991, Preprint IAE-5339/1, -16 p.
    133. Dorofeev S.B., Sidorov V.P., Kuznetsov M.S., Dvoinishnikov A.E., Alekseev V.l., Efimenko A.A. Air blast and heat radiation from fuel-rich mixture detonations.// Shock Waves, 1996, V. 6, N1, pp. 21−28
    134. Ermak D.L. User’s manuals for SLAB: An atmospheric dispersion model for denser-than-air releases. — UCRL-MA-105 607, Lawrence Livermore National Laboratory, -1990.
    135. Evans M.W., Harlow F.H. The particle-in-cell method for hydrodynamic calculations. — Los Alamos Scientific Lab. Rept. № LA-2139. — Los Alamos? -1957.
    136. Fay J.A., Desgroseilliers G.J., Lewis D.H. Radiation from burning hydrocarbon clouds.// Comb. Sei. and Techn., 1979, V. 20, pp. 141−151.
    137. Gayle J.B., Bransford J.W. Size and duration of fireballs from propellant explosions. Tech.Rep.NASA TM X 53 314, George C. Marshall Space Center, Huntsville, Alabama, 1965.
    138. Hankin R.K.S. Heavy gas dispersion: integral models and shallow layer models.// Journal of Hazardous Materials. 2003. V.103, № 1−2. pp. 1−10.
    139. Hankin R.K.S. Shallow layer simulation of heavy gas released on a slope in a calm ambient. Part II. Instantaneous releases.// J. Hazard. Mater., 2003, V.103, pp. 217−229.
    140. Hardee H.C., Lee D.O., Benedick W. B. Thermal hazards from LNG fireballs.// Comb. Sci. and Techn., 1978, V.17, pp. 189−197.
    141. Heinrich, M., Gerold, E. & Wietfeldt, P. Corrigendum: Large scale propane release experiments over land at different atmospheric stability classes.// J. Hazard. Mater., 1988, V.22, pp.407−413.
    142. Heinrich, M., Gerold, E. & Wietfeldt, P. Large scale propane release experiments over land at different atmospheric stability classes.// J. Hazard. Mater., 1986, V.20, pp.287−301.
    143. High R.W. The Saturn fireball.// Annals of New York Academy of Sciences, 1968, V. 152, pp. 441−451.
    144. Hirt C.W. Heuristic Stability Theory for Finite-Difference Equation.// J. Comput. Phys., 1968, V.2, № 4, pp. 339−355.
    145. O., Magnussen B.F. 3-D numerical simulation of heavy gas dispersion.// J. Hazard. Mater., 1987, V.16, pp.215−230.
    146. Jentry R.A., Martin R.E., Daly B.J. An Eulerian Differencing Method for Unsteady Compressible Flow Problems.// J. Comput. Phys., 1966, V. l, № 1, pp. 87−118.
    147. Johnson D.M., Pritchard M.J. Large scale experimental study of boiling liquid expanding vapour explosions (BLEVEs).//14th Int. LNG/LPG Conference & Exhibition, Gastech, 1990, pp. 1−30.
    148. Khamidullin I.R., Bayanov I.M. Dispersion of industrial pollutions including condensate in surface zone of atmospheric boundary layer.// ENVIROMIS-2006. Program and Abstracts. Tomsk, -2006. pp.62−63.
    149. Koopman R.P., Cederwall R.T., Ermak D.L., Goldwire H.C., Hogan W.J., McClure J.W., McRae T.G., Morgan D.L., Rodean H.C., and Shinn J.H. Analysisof Burro series 40 m LNG spill experiments.// J. Hazard. Mater., 1982, V.6, pp.43−83.
    150. Kranenburg C. Internal fronts in two-layer flow.// ASCE J. Hydr.Div., 1978, V. 104, pp. 1449−1453.
    151. Kratschmer W., Lamb L.D., Fostiropoulos K., Huffman D.R. Solid C60: a new form of carbon.// Nature, 1990, V.347, pp.354−358.
    152. Kutushev A.G. Non-stationary shock waves in two-phase gas-particle or gas-droplet mixtures. SPb.: Nedra, — 2003, — 118 p.
    153. Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows.// Computer methods in applied mechanics and engineering. 1974, N3, p.269−289.
    154. Lumley J.L., Panofsky H.A. The structure of Atmospheric Turbulence. Interscience. N.Y., 1964, — 239 p. (Ламли Дж.Л., Пановский Г. А. Структура атмосферной турбулентности. — М.: Мир, — 1966. — 264 с.)
    155. Letzel М.О., Raasch S. Large Eddy Simulation of Thermally Induced Oscillations in the Convective Boundary Level.// J. of the Atmospheric Sciences, 2003, V.60, pp.2328−2341.
    156. Magnussen B.F., Hjertager B.H. On the mathematical modelling of turbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion.// Sixteenth Symp. (Int.) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, PA, 1976, pp.711−729.
    157. McRae T. G., Cederwall R. Т., Ermak D. L., Goldwire H. C., Hippie D. L., Johnson G. W., Koopman R. P., McClure J. W., Morris, L. K. Eagle series data report: 1983 Nitrogen Tetroxide spills, UCID-20 063, Lawrence Livermore National Laboratory. 1987
    158. McQuaid J., Observations of the current status of field experimentation on heavy gas dispersion.// In G. Ooms and H.Tennekes. Atmospheric Dispersion of Heavy Gas and small Particles, Springer Verlag, 1983, pp.241−265.
    159. McQuaid, J. Design of Thorney Island continuous release trials.// J. Hazard. Mater., 1987, V. 16, pp. 1−8.
    160. Mercer A., Davies J.K.W. An analysis of the turbulence records from the Thorney Island continuous release trials.// J. Hazard.Mater., 1987, V.16, p.21−42
    161. Nielsen M. Comments on 'A model of the motion of a heavy gas cloud released on a uniform slope'.// J. Hazard. Mater., 1996, V.48, pp.251−258.
    162. Nielsen M., Ott S., Jorgensen H.E., Bengtsson R., Nyren K., Winter S., Ride D., Jones C. Field experiments with dispersion of pressure liquefied ammonia.// J. Hazard. Mater., 1997, V.56, pp.59−105.
    163. Nielsen M. Dense Gas Dispersion in the Atmosphere. Riso-R-1030(EN), Riso National Laboratory, Roskilde, Denmark, — 1998, — 276 p.
    164. Nielsen M., Ott S. Heat transfer in large-scale heavy gas dispersion.// J. Hazard. Mater., 1999, V.67, pp.41−58.
    165. Ott S. GReAT jet model, A short description of the Gas Release Analysis Tool for continuous releases of either pure of liquefied gas, 1990.
    166. Raasch S., Harbusch G. An analysis of secondary circulations and their effects caused by small-scale surface inhomogeneities using large-eddy simulation.// Boundary layer meteorology. V.101, p.31−59, 2001.
    167. Rich М. A method for Eulerian fluid dynamics. Los Alamos Scientific Lab. Rept. № LAMS-2826. — Los Alamos, — 1963.
    168. Roberts A. F. Thermal radiation from releases of LPG from pressurised storage.// Fire Safety Journal, 1981/82, N. 4, pp. 197−212.
    169. Roper F., Arno J., Jaggers H. C. The effect of release velocity and geometry on burning times for non-premixed fuel gas clouds.// Comb. Sci. and Techn., 1991, V.78, N4−6, pp. 315−338.
    170. Ruck В., Adams E. Fluid Mechanical Aspects in the Pollutants Transport to Coniferous Trees.// Boundary Layer Meteorology, 1991, V.56, pp. 163−195.
    171. Smirnov N.N., Nikitin V.F., Legros J.C. Ignition and combustion of turbulent dustair mixtures.// Combustion and Flame. 2000, V.123, pp.46−67
    172. Sodeman H., Foken Th. Special characteristics of the temperature structure near the surface.// Theor. Appl. Climatol., 2005, V.80, p81−89
    173. Tennekes H., Lumley J.L. A First Course in Turbulence. M.I.T. Press, -Cambridge, Mass., 1972, — 300 p.
    174. Vartharajan В., Williams F.A. Chemistry of hydrocarbon detonations. 14th ONR Propulsion Meeting, August 8−10, 2001, University of Illinois at Chicago. Proceedings, ed. by Gabriel D. Roy and Farzad Mashayek, pp. 105−110.
    175. Webber D.M., Jones S.J., Tickle G.A., Wren T. A model of a dispersion dense gas cloud, and the computer implementation II, Steady continuous releases. -UKAEA-SRD/HSE-R5 87, UK Atomic Energy Authority, Safety and Reliability Directorate, 1992.
    176. Witlox H.W.M. The Hegadas model for ground-level heavy-gas dispersion I. Steady-State model.// Atmos. Environ., 1994, V.28(18), pp.2917−2932.
    177. Wyngaard J.C. On surface layer turbulence. Ch. 3 Workshop on Micrometeorology, D.A. Haugen (ed.), Amer. Meteor. Soc., Boston, Mass., -1973.
    178. Zakarin E. Modeling and monitoring of urban atmospheric pollution in a composition of geographic information system.// Вычислит, технол. 2002, т. 7. -С.48−56.
    Заполнить форму текущей работой

    Сессия? Спокойно!