Вестник МГТУ, 2022, Т. 25, № 1.

Амосов П. В. и др. Численное моделирование загрязнения атмосферы в подходах случайного выбора. Таблица 1. Расшифровка легенды рис. 3, а-д рассмотренных вариантов сочетаний участков пыления, номера участков пыления Table 1. Interpretation of the legend of Fig. 3, a -d of the considered combinations of dusting sites, numbers of dusting sites Легенда Площадь пыления, га 2 4 6 8 10 S 01 3 6, 14 1, 8, 6 4, 12, 3, 14 2, 17, 19, 11, 7 S 02 17 5, 1 3, 19, 8 19, 13, 3, 1 10, 2, 12, 11, 6 S 03 13 20, 19 16, 9, 6 14, 7, 17, 16 5, 16, 7, 6, 18 S 04 20 8, 20 11, 3, 1 2, 12, 11, 17 20, 17, 7, 14, 9 S 05 16 4, 14 7, 18, 16 18, 6, 5, 12 8, 1, 20, 19, 7 S 06 11 19, 18 19 8 14 17, 13, 10, 5 4, 3, 5, 10, 20 S 07 7 14, 9 2, 19, 18 13, 7, 5, 20 18, 16, 15, 17, 11 S 08 1 2, 13 10, 3, 9 1, 11, 18, 20 14, 10, 9, 13, 3 S 09 9 17, 14 5, 17, 4 3, 2, 20, 4 - S 10 - 12, 8 4, 3, 8 3, 12, 18, 8 S 11 - 20, 18, 3 11, 6, 13, 3 S 12 8, 2, 16 - Aver Осредненное по числу вариантов сочетаний участков пыления Методика исследований Методика проведения исследований является аналогичной ранее используемой (Амосов и др., 2014; 2017; 2018; 2020; 2021; Amosov et al., 2020; Маслобоев и др., 2016). В качестве инструмента исследования применены трехмерные CFD-модели, разработанные в программном продукте Comsol. Дополнительно применялись вспомогательные авторские программы подготовки исходных данных и обработки результатов численных экспериментов (Амосов и др., 2021). В целом соблюдается такая последовательность исследований: - для указанных значений скорости ветра рассчитываются стационарные аэродинамические параметры модели (скоростные поля, коэффициенты турбулентной вязкости). Для этого используется модель воздушной динамики обтекания неоднородной поверхности в рамках приближения несжимаемой жидкости, дополненная стандартной (Л-е)-моделью турбулентности (Белов и др., 2001; Снегирев, 2009; Гарбарук и др., 2012); - через операцию осреднения определяются значения продольной составляющей скорости ветра на высоте +10 м U10 над каждым участком пыления и величина коэффициента турбулентной вязкости и турбулентной диффузии для области моделирования; - для каждого участка пыления пересчитываются значения динамической скорости U* (табл. 2) и, используя подход (Westphal et al., 1988), - величины вертикального потока массы для каждого интервала (7 интервалов со своим "весом") размера пыли (Стриженок, 2015). В качестве примера на рис. 2 представлены расчетные полные величины вертикального потока массы при скорости ветра 11 м/с для каждого участка пыления; - рассчитываются стационарные поинтервальные поля распределения пыли в области моделирования при указанных вариациях параметров модели. Для определения пространственного распределения загрязнения используется уравнение конвективно-диффузионного переноса. Таблица 2. Значения динамической скорости U* для участков пыления при вариации скорости ветра, м/с Table 2. Values of dynamic velocity U* for dusting areas with wind velocity variation, m/s Номер участка пыления Скорость ветра, м/с Номер участка пыления Скорость ветра, м/с 5 11 17 23 5 11 17 23 1 0,4365 0,9606 1,4724 1,9923 11 0,5248 1,1552 1,7760 2,4031 2 0,4534 0,9979 1,5305 2,0711 12 0,5254 1,1568 1,7793 2,4078 3 0,4735 1,0422 1,6023 2,1681 13 0,5253 1,1566 1,7799 2,4087 4 0,4257 0,9367 1,4464 1,9570 14 0,5248 1,1556 1,7790 2,4076 5 0,4652 1,0237 1,5742 2,1300 15 0,5276 1,1618 1,7887 2,4207 6 0,5148 1,1339 1,7525 2,3721 16 0,5505 1,2120 1,8667 2,5261 7 0,5093 1,1220 1,7349 2,3484 17 0,5521 1,2155 1,8726 2,5342 8 0,4994 1,1001 1,7015 2,3032 18 0,5514 1,2141 1,8714 2,5327 9 0,4838 1,0659 1,6492 2,2325 19 0,5514 1,2144 1,8726 2,5343 10 0,5158 1,1360 1,7547 2,3751 20 0,5496 1,2106 1,8674 2,5274 64