Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 1.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 1. С. 25-44. DOI : https://doi.org/10 .21443/1560-9278-2023-26-1-25-44 Таким образом, минимум величины ВПМ соответствует значению параметра фоновой стратификации, составляющему примерно -0,018 °С/м. Такое поведение величины ВПМ в зависимости от параметра фоновой стратификации позволяет утверждать, что и уровень загрязнения атмосферы вниз по потоку в условиях инверсионного состояния атмосферы будет превышать загрязнение в условиях неустойчивой атмосферы. Заключение В результате проведенного исследования: - представлен обзор исследований аэротермодинамики и загрязнения атмосферы, выполняемых с использованием неспециализированных программных комплексов вычислительной гидродинамики (CFD-моделирование) в приложении к задачам на объектах горной промышленности; - обоснована необходимость усовершенствования CFD-моделей, используемых для прогноза загрязнения атмосферы при пылении хвостохранилищ и других объектов горнодобывающей промышленности (в том числе карьеров). В качестве направления совершенствования моделей при использовании неспециализированного кода COMSOL выбран подход, используемый при решении задач охраны окружающей средыМарчуком Г. И., Пененко В. В. и др.; - описаны необходимые дополнения к программной среде COMSOL с целью учета в модели конвекции (плавучести) и параметра фоновой стратификации, обеспечивающих расчет аэротермодинамики атмосферы при различных состояниях атмосферы; - создана в двухмерном варианте аэротермодинамическая модель микроклимата атмосферы, учитывающая параметры конвекции (плавучести) и фоновой стратификации, и апробирована на упрощенной модели хвостохранилища. При фиксированной скорости ветрового потока выполнены численные эксперименты и проанализированы аэродинамические параметры потоков, пространственные распределения отклонений потенциальной температуры в объеме модели; выполнены расчеты динамической скорости на высоте пыления и вертикального потока массы посредством зависимости, указанной в работе (Westphal et al., 1988); - рассмотрена аналитическая зависимость прогноза вертикального потока массы от величины параметра стратификации; показана асимметричность (относительно сухо- и влажноадиабатического градиента температуры) величины вертикального потока массы по сравнению с неустойчивым и инверсионным состояниями. При инверсионных состояниях атмосферы величина вертикального потока массы пыли является максимальной, значит, и уровень загрязнения атмосферы вниз по ветровому потоку будет выше по сравнению с загрязнением при нейтральном или неустойчивом состояниях. Представляется необходимым осуществить усовершенствование объемных авторских моделей и исследовать загрязнение атмосферы при вариации скорости ветрового потока в различных условиях состояния атмосферы. Кроме того, весьма интересным является применение подобной модели к задаче проветривания карьеров при проведении взрывных работ и эксплуатации оборудования с ДВС в условиях инверсионного состояния атмосферы. Благодарности Работа выполнена в рамках темы НИР № 1021051803680-5 "Процессы трансформации природных и техногенных систем в условиях изменения климата в Арктической зоне Российской Федерации (на примере Мурманской области)". Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Библиографический список Амосов П. В. Результаты анализа численного моделирования процесса проветривания карьера при различных местоположениях пылегазового облака и вариации скорости ветрового потока // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2022. № 60(86). С. 63-69. DOI: 10.36807/1998-9849-2022-60-86-63-69. EDN: GLRSBT. Амосов П. В., Бакланов А. А., Макаров Д. В., Маслобоев В. А. Численное моделирование загрязнения атмосферы в подходах случайного выбора дискретных участков пыления и поинтервального распределения размера пыли // Вестник МГТУ. 2022. Т. 25, № 1. С. 61-73. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278- 2022-25-1-61-73. EDN: YBIHJK. Амосов П. В., Бакланов А. А., Маслобоев В. А. Обоснование методического подхода к оценке интенсивности пыления на хвостохранилище // Вестник Кольского научного центра РАН. 2018а. № 1. С. 5-14. DOI: https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5228-2018-10-1-5-14. EDN: XTAVBJ Амосов П. В., Козырев С. А., Назарчук О. В. Исследование влияния теплового фактора на аэродинамические параметры атмосферы карьера на основе трехмерного компьютерного моделирования // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2019. № S 37. С. 322-332. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-37-322-332. EDN: TNQCLC. 39