Browsing by Author "Губін, Олександр Ігорович"

Now showing 1 - 3 of 3

Прогнозування наслідків надзвичайної ситуації на залізничній станції
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Біляєва, Вікторія Віталіївна; Калашніков, І. В.; Берлов, Олександр Вікторович; Губін, Олександр Ігорович; Козачина, Віталій Анатолійович
UKR: Мета. Розглянуто задачу визначення розмірів зон ураження у випадку екстремальної ситуації на залізничній станції внаслідок пожежі цистерн. Задачею прогнозування є визначення зон теплового забруднення, а також хімічного та механічного забруднення. Основна мета роботи полягає у створенні чисельних моделей для розрахунку зон механічного та теплового забруднення довкілля в разі пожежі на залізничній станції. Методика. Для аналізу розмірів та інтенсивності зон теплового, хімічного, механічного забруднення довкілля у випадку виникнення екстремальної ситуації на залізничній станції використано рівняння тепломасопереносу та другий закон Ньютона для моделювання механічного забруднення довкілля. Для розв’язання рівнянь використано чисельні методи – метод Ейлера та скінченнорізницеві схеми. На базі розроблених чисельних моделей створено комп’ютерний код для проведення обчислювального експерименту. Результати. Розроблено сучасні комп’ютерні моделі оцінювання зон хімічного, теплового, механічного за-бруднення в разі виникнення екстремальної ситуації. Наведено результати комп’ютерного моделювання. Наукова новизна. Створено комплекс чисельних моделей для комп’ютерного моделювання процесів тепломасопереносу та динаміки руху точки, що дозволяє проводити обчислювальний експеримент із визначення зон забруднення під час пожежі на залізничній станції. Практична значимість. На базі створених математичних моделей розроблено комп’ютерний код. Цей код є інструментом розв’язання важливих задач у галузі екологічної безпеки та цивільного захисту. Комп’ютерний код дає можливість оперативно визначати інтенсивність та розміри зон забруднення довкілля у випадку виникнення екстремальної ситуації.
Чисельне дослідження процесу затвердіння тонкого покриття на поверхні тіла
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Біляєва, Вікторія Віталіївна; Губін, Олександр Ігорович; Бразалук, Юлія Володимирівна
UKR: Мета. Плазмове напилення широко застосовується для зміцнення та відновлення робочих поверхонь деталей виробів, що зумовлено сукупністю його техніко-економічних переваг та високою ефективністю процесу. Активне використання цієї технології, зокрема під час обробки деталей широкої номенклатури, обумовлює підвищені вимоги до рівня застосовуваного обладнання та якості вихідних матеріалів. Водночас метод плазмового напилення покриттів має низку обмежень, які водночас слугують потенційним резервом для подальшого вдосконалення технологічних рішень. Ефективним методом розв’язку таких задач є використання математичних моделей. Основна мета роботи полягає у побудові нелінійної математичної моделі затвердіння покриття на поверхні тіла з урахуванням температурної залежності теплофізичних характеристик. Методика. Математична модель для дослідження процесу затвердіння покриття на поверхні тіла включає в себе рівняння теплопровідності для твердої кірки і основи. Чисельне інтегрування моделюючих рівнянь здійснюється за допомогою неявного різницевого методу з ловлею фронту у вузол сітки. Результати. Розроблено комп’ютерну програму, за допомогою якої можливо проведення чисельних досліджень процесів затвердіння титанового та алюмінієвого покриттів на сталевій основі. Наведено результати чисельного моделювання. Наукова новизна. Розроблено нелінійну математичну модель для дослідження процесу затвердіння тонкого покриття на поверхні тіла. Модель базується на чисельному інтегруванні рівнянь теплопровідності для твердої кірки і основи та дозволяє визначити зміну в часі температури в різних точках системи «основа – покриття». Практична значимість. Розроблена математична модель може бути корисною при дослідженні затвердіння покриття напиленого на поверхню тіла, а також при виборі режимних параметрів процесу плазмового напилення. Вона забезпечує наукове обґрунтування параметрів процесу та режимів роботи застосовуваного обладнання. Модель дозволяє оцінювати динаміку формування теплових полів у процесі затвердіння покриттів.
Чисельне моделювання забруднення атмосфери при екстремальній ситуації на хлоропереливній станції
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Біляєв, Микола Миколайович; Берлов, Олександр Вікторович; Губін, Олександр Ігорович; Гунько, Олена Юріївна; Машихіна, Поліна Борисівна
UKR: Постановка проблеми. Розглядається задача прогнозування динаміки формування зон хімічного забруднення внаслідок аварійного викиду хлору на хлоропереливній станції. Поблизу цієї хлоропереливної станції розташовується крупне селище, тому у випадку виникнення екстремальної ситуації з’являється ризик токсичного ураження людей. З цієї точку зору розробка ефективних багатовимірних математичних моделей , що дозволяють виконати прогноз формування зон хімічного зараження має значну актуальність. Мета роботи. Розробка чисельної багатопараметричної моделі та комп’ютерної програми для прогнозування динаміки забруднення атмосферного повітря внаслідок аварійного витоку хлору на хлоропереливній станції. Методика. Для математичного моделювання процесу розповсюдження хімічно небезпечної речовини використовується тривимірне рівняння масопереносу (рівняння Г.І.Марчука). Дане моделююче рівняння враховує різний напрям вітру,зміну з висотою вертикального коефіцієнту атмосферної дифузії, інтенсивність викиду хімічно небезпечної речовини, місце розташування джерела емісії. Для чисельного інтегрування тривимірного рівняння масопереносу використовуються кінцево-різницеві схеми розщеплення. Попередньо, для моделюючого рівняння масопереонсу здійснюється фізичне його розщеплення: розглядаються роздільно рівняння переносу за рахунок швидкості та за рахунок дифузії. Також окремий крок–зміна концентрації хімічно небезпечної речовини за рахунок дії джерела забруднення. Далі будується різницева схема розщеплення. На кожному кроці розщеплення значення концентрації хімічно небезпечної речовини визначається за явної схемою. Наукова новизна. Запропонована чисельна модель, що дозволяє розрахувати динаміку аварійного забруднення атмосферного повітря внаслідок викиду хімічно небезпечної речовини. Математична модель враховує фізичні фактори, що істотно впливають на процес розповсюдження хімічно небезпечної речовини в атмосфері. Практична значущість. На базі розробленої моделі створений код, що дозволяє оперативно розраховувати процес аварійного забруднення атмосфери. Математична модель може буду використана при розробці плану ліквідації аварійної ситуації. Висновки. Розроблена математична модель та комп’ютерний код, що реалізує її, дозволяють досліджувати динаміку розповсюдження хімічно небезпечної речовини в атмосферному повітрі. Розроблена комп’ютерна програма може бути реалізована на комп’ютерах малої та середньої потужності. Представлені результати обчислювального експерименту.