Математическое моделирование распространения пассивной скалярной примеси в поперечной струе

Abstract

Активное развитие промышленности приводит к увеличению количества заводов, фабрик, ТЭС и АЭС, вследствие чего повышается объем выбросов примеси в атмосферу. Вредные химические соединения оседают и остаются в приземных слоях атмосферы, что влечет за собой различные экологические проблемы, наносящие вред здоровью населения и окружающей среде. Учитывая вышеуказанные проблемы, очень важно контролировать объем выбросов, чтобы поддерживать их на безопасном для окружающей среды уровне. Для этого необходимо исследовать распространение вредных выбросов. Наиболее оптимальным способом оценки является составление математической модели движения газообразных веществ. Подобная модель предусматривает различные физические, метеорологические и химические факторы. В представленной работе рассматривается модельная задача, позволяющая произвести валидацию корректности выбранной математической модели и алгоритма численного решения. Модель учитывает физические параметры веществ, позволяет рассчитать химическую реакцию реагентов и распространение массовых долей выбросов в зависимости от скорости ветра. Расчеты выполнялись с помощью программного комплекса ANSYS Fluent. В итоге приведены результаты численных решений и построены графики. Подобная задача позволяет протестировать имеющуюся математическую модель и в дальнейшем построить максимально корректную модель распространения выбросов в атмосфере.

Keywords

• уравнения навье-стокса
• перенос веществ
• численное моделирование
• загрязнение воздуха
• концентрация