Вестник МГТУ. 2016, №1.1.

Вестник МГТУ, том 19, № 1/1, 2016 г. стр. 13–19 17 (схема DEAD) эмиссии пыли такой крупности не происходит. Кроме того, хорошо видно, что при малых скоростях ветрового потока (не более 8 м/с) практически для пыли любой крупности значения интенсивности пыления, рассчитанные по схеме DEAD, несколько выше аналогичных расчетных данных по зависимости Westphal D. L. et al. При величине скорости ветрового потока 11 м/с результаты расчетов интенсивности пыления по обоим используемым подходам наиболее близки. Дальнейшее увеличение скорости ветра (встречается существенно реже) приводит к тому факту, что расчетные (по зависимости Westphal D. L. et al.) интенсивности пыления заметно превышают аналогичные величины, вычисленные с использованием схемы DEAD. Обобщением расчетных данных табл. 3 и 4 являются кривые рис. 3, а и 3, б , на которых представлены суммарные интенсивности пыления при вариации либо скорости ветрового потока (строго по решаемой задаче), либо расчетной величине динамической скорости на высоте пыления соответственно. Поведение кривых рис. 3, а и 3, б подтверждают указанный выше факт: до величины скорости ветрового потока 11 м/с превалирует кривая интенсивности пыления по схеме DEAD, а при более высокой скорости – кривая по зависимости Westphal D. L. et al. Пересечение кривых происходит вблизи отметки 11 м/с. а б Рис. 3. Расчетные интенсивности пыления в зависимости от: а – скорости ветрового потока на референтной высоте и б – динамической скорости на высоте пыления; I – схема DEAD (ромб); II – зависимость Westphal D. L. et al. (квадрат) Естественно, что построенные кривые описываются степенными функциями AV n в 4-й (зависимость Westphal D. L. et al.) и 3-й (схема DEAD) степенях либо скорости ветрового потока (в рамках решаемой задачи), либо расчетной величине динамической скорости на высоте пыления. Коэффициенты пропорциональности A в степенных зависимостях следующие: для рис. 3, а : I – 8,031 и II – 6,987; для рис. 3, б : I – 3,877 и II – 2,896. Размерность скорости V в обоих случаях м/с. Расчетные данные интенсивности пыления, представленные в табл. 3 и 4, необходимы при решении конвективно-диффузионного уравнения распространения пыли при описании граничных условий на поверхности пыления. В силу того, что указанное уравнение является линейным, достаточно будет выполнить численные эксперименты по пространственно-временному распределению концентрации пыли в исследуемой области, например, для данных табл. 4 (зависимость Westphal D. L. et al.). Зная соответствующие отношения интенсивностей пыления табл. 3 и 4, получаем значения концентрации пыли, отвечающие эмиссии пылевых частиц по схеме DEAD. В результате прогноз пространственно-временного распределения концентрации пыли будет определяться в некотором диапазоне значений. Естественно, авторы понимают, что для верификации численной модели необходимо проведение трудоемких экспериментальных исследований на объекте пыления, что, к сожалению, пока не может быть реализовано по целому ряду причин. Тем не менее предпринята попытка проверить на объективность полученные значения интенсивности пыления. Для этого проанализированы данные отчета «Реконструкция хвостохранилища до отметки 200 м: проектная документация. Раздел 8 "Перечень мероприятий по охране окружающей среды"», посвященного реконструкции хвостохранилища АНОФ-2 до высотной отметки 200 м. Специалисты ЗАО "Механобр Инжиниринг" используют показатель – "максимальная удельная сдуваемость пыли". В своих оценках авторы указанного отчета используют значение 5,29 ⋅ 10 –6 кг/(м 2 ⋅ с), что в представленных на рис. 3, б графических зависимостях отвечает значению динамической скорости не выше 0,6 м/с. Представляется возможным сделать два вывода: 1) предлагаемый методический подход достаточно объективен и работоспособен; 2) при высоких скоростях ветрового потока прогнозируемые значения интенсивности пыления будут существенно выше тех величин, которые принимаются проектировщиками в оценках воздействия объектов пыления на окружающую среду.