Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.3/2025(4))

Куэтта при различных значениях числа Ричардсона. Использованы две различные технологии: прямое численное моделирование и моделирование методом крупных вихрей. Показано, что течения, наряду с хаотической турбулентностью, независимо от метода расчёта содержат крупные организованные структуры. В поле температуры эти структуры проявляются как наклонные слои жидкости со слабоустойчивой стратификацией, разделённые очень тонкими слоями с большими градиентами температуры. Существование подобных слоистых структур в природе косвенно подтверждается анализом данных натурных измерений на метеорологической мачте. В центре внимания авторов представленной публикации находятся своего рода аналоги (в уменьшенном, а порой и в равном масштабе) указанных выше природных объектов, а именно горные карьеры. Действительно, карьеры вполне можно рассматривать как искусственно созданные человеком прообразы горных котловин и цирков, тем более что в центре внимания авторов находится не динамика формирования фоновой инверсии и теплового баланса в атмосфере карьера, а процессы загрязнения атмосферы в условиях установившейся фоновой инверсии. В процессе добычи полезных ископаемых периодически производят массовые взрывы, что приводит к загрязнению атмосферы карьеров и необходимости их проветривания, также используется оборудование с ДВС (мощные экскаваторы, самосвалы), что тоже обусловливает поступление в атмосферу загрязняющих веществ. Н а текущем этапе исследований остановимся на взаимосвязи естественного проветривания карьеров при массовых взрывах со степенью устойчивости атмосферной стратификации. Постановка задачи В соответствии с классической работой В. С. Никитина и Н. З. Битколова [34, с. 33-35 и табл. III.1] различают четыре схемы проветривания карьеров, которые классифицируются через геометрические параметры карьеров (рис. 2). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2025. Т. 4, № 3. С. 14-32. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2025. Vol. 4, No. 3. P. 14-32. Рис. 2. Примерная схема карьера с геометрическими параметрами, определяющими схемы проветривания (L — длина карьера в направлении движения ветра; H — глубина карьера; в — угол откоса борта карьера; L *— размер подошвы (дна) карьера) Fig. 2. Approximate scheme of the quarry with geometric parameters defining ventilation schemes (L is the length of the quarry in the direction of wind movement; H is the depth of the quarry; в is the angle of slope of the side of the quarry; L* is the size of the sole (bottom) of the quarry) Пока оставим без внимания прямоточно-рециркуляционную схему проветривания, которая требует рассмотрения разных углов откосов для групп верхних и нижних уступов. Остальные схемы проветривания определяются через три параметра (рис. 2): L — длина карьера в направлении движения ветра; H — глубина карьера; в — угол откоса борта карьера; L* — размер подошвы (дна) карьера. Напомним эти схемы: • рециркуляционная — при L /H < 5 -6 и в > 15°; • рециркуляционно-прямоточная — при L /H > 8 -10 и в > 15°; • прямоточная — при любых значениях L и H, но в —15° и равномерной отработке уступов подветренного борта. © Амосов П. В., Бакланов А. А., 2025 18