Browsing by Author "Калашников, Иван Владимирович"

Now showing 1 - 15 of 15

3D численная модель для оценки территориального риска при теракте
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович; Клименко, Ирина Владимировна; Козачина, Виталий Анатольевич
RU: Цель. Работа предполагает разработку 3D численной модели для оценки территориального риска в случае теракта с использованием химического агента. Методика. Для описания процесса рассеивания в атмосфере химического агента, выброшенного в случае теракта, используется трехмерное уравнение массопереноса примеси в атмосферном воздухе. Уравнение учитывает поле скорости ветрового потока, атмосферную диффузию, интенсивность эмиссии химического агента, наличие зданий возле места выброса химически опасного вещества. Для численного интегрирования моделирующего уравнения используется конечноразностный метод. Особенностью разработанной численной модели является возможность оценки территориального риска в случае теракта при различных метеоусловиях и наличии зданий. Для расчета поля скорости ветрового потока в условиях застройки применяется трехмерное уравнение для потенциала скорости. Результаты. Разработанная численная модель и пакет программ могут быть использованы для оценки территориального риска как в случае терактов с применением химических агентов, так и в случае экстремальных ситуаций на химически опасных объектах и транспорте. Построенная численная модель может быть реализована на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать ее для решения задач рассматриваемого класса, при разработке плана ликвидации аварийной ситуации. Представлены результаты вычислительного эксперимента, позволяющие оценить возможности предложенного метода оценки территориального риска в случае теракта с использованием химического агента. Научная новизна. Предложена эффективная численная модель для оценки территориального риска в случае теракта с применением химически опасного вещества. Метод может быть использован для оценки территориального риска в условиях городской застройки, что позволяет получать адекватные данные о возможных зонах поражения. Метод основан на численном интегрировании фундаментального уравнения массопереноса, выражающего закон сохранения массы в жидкой среде. Практическая значимость. Предложенный метод оценки территориального риска в случае теракта с применением химического агента может быть использован для расчета зон поражения возле административных зданий, центров и других социально значимых объектов.
CFD модель для оценки территориального риска и уровня загрязнения воздушной среды при эмиссии химического агента
(Национальный горный университет, Днепр, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович; Берлов, Александр Викторович
RU: Предложен метод расчета распространения опасных веществ в условиях застройки, который позволяет осуществлять оценку территориального риска. Численное моделирование осуществляется на базе модели аэродинамики и распространения примеси в атмосферном воздухе. Численная модель ориентирована на проведение экспресс расчетов. Приведено описание алгоритма решения задачи по оценке территориального риска при эмиссии химически опасного вещества при экстремальной ситуации на промышленном объекте. Представлены результаты вычислительного эксперимента.
Антитеррористический инжиниринг при возможном теракте с применением химического агента на улице
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Берлов, Александр Викторович; Калашников, Иван Владимирович; Козачина, Виталий Анатольевич
RU: Цель. Данная работа предусматривает разработку метода локального снижения на улице концентрации химически опасного вещества, которое поступило в атмосферу через вентиляционный выброс на крыше кафе, а также создание численной модели для расчета зоны химического заражения, позволяющей оценить эффективность применения экранов, минимизирующих его уровень. Методика. Для решения поставленной задачи использовано уравнение для потенциала скорости, на базе которого определено поле скорости воздушного потока, и уравнение конвективно-диффузионного рассеивания химически опасного агента в атмосферном воздухе, выброшенного в случае теракта через систему вентиляции. При моделировании были учтены неравномерное поле скорости ветрового потока, атмосферная диффузия, интенсивность выброса химически опасного агента. При численном интегрировании уравнения для потенциала скорости использован метод Либмана. Для численного решения уравнения конвективно-диффузионного рассеивания примеси использована неявная попеременно-треугольная разностная схема расщепления. Результаты. На основе разработанной численной модели дана оценка эффективности применения экранов на здании для снижения концентрации опасного вещества и минимизации риска токсичного поражения людей на улице при инициированном выбросе химического агента. Построенная численная модель может быть реализована на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать ее для решения задач рассматриваемого класса при разработке стратегии антитеррористического инжиниринга. Научная новизна. Предложена эффективная численная модель для расчета зоны заражения людей на улице при возможном теракте с использованием химического (биологического) агента. Модель также может быть применена для оценки эффективности некоторых защитных мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения воздушной среды при теракте. Практическая значимость. Разработанная численная модель может быть использована для организации защитных мероприятий возле социальных объектов возможной химической атаки террориста.
Защита атмосферы от загрязнения при экстремальных ситуациях на химически опасных объектах
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович; Шинкаренко, Виктор Иванович; Горячкин, Вадим Николаевич
RUS: Цель. Работа предполагает разработку численных моделей для оценки эффективности применения воздушной завесы возле здания в случае химического загрязнения. Методика. Для описания процесса рассеивания химически опасного вещества, эмитированного при чрезвычайных ситуациях, использовано трехмерное уравнение массопереноса примеси в атмосферном воздухе. Для расчета поля скорости воздушной среды возле здания при наличии воздушной завесы использована модель потенциального течения. Моделирующие уравнения учитывают поле скорости ветрового потока, атмосферную диффузию, интенсивность выброса химически опасного вещества в атмосферу. Для численного интегрирования уравнений массопереноса использованы неявные разностные схемы. Применение разработанной модели позволяет оперативно рассчитывать поле концентрации химически опасного вещества возле здания при наличии воздушной завесы. Результаты. Построены численные модели для расчета аэродинамики воздушного потока и концентрационного поля возле здания при использовании воздушной завесы. Их можно применить для проведения оперативных расчетов размеров, интенсивности зон загрязнения, которые формируются в атмосфере при выбросе химических веществ на промышленных площадках. Разработанные численные модели могут быть реализованы на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать их для решения задач при разработке плана ликвидации при аварийной ситуации (ПЛАС). Для практического применения этих моделей необходима стандартная входная информация. Представлены результаты лабораторного эксперимента. Научная новизна. Предложены эффективные трехмерные численные модели для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха при выбросе в атмосферу химически опасных веществ и при использовании воздушной завесы возле промышленного здания. Модели позволяют оперативно рассчитать эффективность применения воздушной завесы. Практическая значимость. Разработанные численные модели позволяют решать прикладные задачи, возникающие при разработке ПЛАСа для химически опасных объектов.
Комплекс программ для оценки уровня загрязнения воздушной среды
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Калашников, Иван Владимирович; Габринец, Владимир Алексеевич; Горячкин, Вадим Николаевич
RUS: Цель. Работа предполагает разработку численных моделей для оценки уровня загрязнения воздушной среды в случае чрезвычайных ситуаций. Методика. Для описания процесса рассеивания в атмосфере химически опасных веществ, эмитированных при чрезвычайных ситуациях, использовано трехмерное уравнение массопереноса примеси в атмосферном воздухе. Для проведения экспресс-расчета используется двухмерное уравнение массопереноса. Уравнения учитывают поле скорости ветрового потока, атмосферную диффузию, интенсивность выброса химически опасного вещества в атмосферу. Для численного интегрирования уравнений массопереноса использованы неявные разностные схемы. Комплекс программ создан для решения задач прогноза уровня загрязнения атмосферы, с учетом влияния зданий на формирование зон загрязнения. При этом выполнен расчет поля скорости ветрового потока на базе модели потенциального течения. Применение данной модели позволяет оперативно рассчитывать это поле при наличии препятствий. Результаты. Построенные математические модели составляют основу созданного комплекса программ и могут быть применены для проведения оперативных расчетов размеров, интенсивности зон загрязнения, которые формируются в атмосфере при выбросе химических веществ, в случае чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах, транспорте. Разработанный комплекс программ может быть реализован на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать его для решения задач при разработке плана ликвидации аварийной ситуации (ПЛАС). Для практического применения разработанного комплекса программ необходима стандартная входная информация. Научная новизна. Предложен комплекс программ для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха при выбросе в атмосферу химически опасных веществ. Этот комплекс может быть использован для оценки воздействия выбросов на риск химического поражения людей, как на территории промышленного объекта, так и в селитебной зоне. Основой разработанного комплекса программ являются численные модели для расчета аэродинамики и массопереноса. Практическая значимость. Разработанный комплекс программ позволяет решать прикладные задачи, возникающие при разработке ПЛАСа для химически опасных объектов.
Математическое моделирование процесса промывки зоны аэрации
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2008) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович
UK: Розроблена чисельна модель розрахунку фільтрації нейтралізуючого розчину крізь зону аерації для ліквідації осередку забруднення. Модель базується на розв’язку рівняння геоміграції. Наводяться результати обчислювального експерименту.
Определение границ пояса безопасности при терактах с применением химических агентов
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович; Козачина, Виталий Анатольевич
RU: Цель. Работа предполагает разработку 2D численной модели для расчета «пояса безопасности» в случае теракта с использованием химического агента. Пояс безопасности является границей, за которой эмиссия опасного вещества при теракте приведет к нежелательным последствиям на месте расположения объекта атаки. Методика. Для решения поставленной задачи используется уравнение, сопряженное с уравнением массопереноса в атмосферном воздухе химического агента, выброшенного в случае теракта. При моделировании учитывается поле скорости ветрового потока, атмосферная диффузия, интенсивность выброса опасного вещества. Для численного интегрирования моделирующего сопряженного уравнения вводятся новые переменные и применяется неявная разностная схема расщепления. Особенностью разработанной численной модели является возможность оперативной оценки положения пояса безопасности возле возможного объекта атаки. Результаты. Разработанная численная модель и компьютерная программа могут быть использованы для научно обоснованной оценки положения пояса безопасности возле значимых объектов в случае возможных терактов с применением химических (биологических) агентов. Построенная численная модель может быть реализована на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать ее для решения задач рассматриваемого класса при разработке плана ликвидации аварийной ситуации. Представлены результаты вычислительного эксперимента, позволяющие оценить возможности предложенного метода расчета положения пояса безопасности в случае теракта с использованием химического агента. Научная новизна. Предложен эффективный метод расчета положения пояса безопасности возле объекта, который может быть целью террористической атаки с применением химически опасного вещества. Метод основан на численном интегрировании уравнения, являющегося сопряженным к уравнению массопереноса химически опасных веществ в атмосферном воздухе. Практическая значимость. Предложенный метод расчета положения пояса безопасности возле объекта, который может быть целью террористической атаки с применением химически опасного вещества, может быть использован для организации защитных мероприятий, направленных на минимизацию последствий терактов.
Применение нейтрализующих растворов для ликвидации области загрязнения в зоне аэрации и в подземном водоносном горизонте
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2011) Калашников, Иван Владимирович
RU: Разработан эффективный метод расчета процесса нейтрализации зоны аэрации и подземного водоносно- го горизонта за счет подачи нейтрализующего раствора на поверхность грунта. Метод основан на построении численной модели процесса геомиграции. Расчет выполняется с использованием неявной попеременнотреугольной разностной схемы.
Применение откачивающих скважин для защиты подземного потока от загрязнения
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2006) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович
RU: Разработана численная модель расчета защиты подземных вод от загрязнения путем использования откачивающих скважин. Модель основывается на решении двухмерных уравнений фильтрации и геомиграции. Приводятся результаты вычислительного эксперимента.
Применение поглощающих скважин для нейтрализации зоны загрязнения в подземном потоке
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2008) Пшинько, Александр Николаевич; Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович
UK: Розроблена чисельна модель розрахунку захисту підземних вод від забруднення у разі використання нейтралізуючого розчину. Модель базується на рішенні двовимірного рівняння фільтрації та геоміграції. Наводяться результати обчислювального експерименту.
Природоохранные мероприятия при ликвидации аварийных разливов на железнодорожном транспорте
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2009) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович; Луценко, А. Н.; Рац, Е. Ю.
UK: Розглянуто декілька підходів щодо ліквідації наслідків аварійних розливів на залізничному транспорті. Розглянуто недоліки та переваги цих підходів.
Расчет зоны «уязвимости» объекта при возможном теракте с применением химического агента
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Берлов, Александр Викторович; Калашников, Иван Владимирович; Козачина, Виталий Анатольевич
RU: Цель. Работа предполагает разработку численной модели для расчета зоны «уязвимости» возможного объекта атаки террориста с применением химического агента в условиях застройки. Зона «уязвимости» представляет собой территорию возле объекта атаки, где эмиссия химического агента при теракте приведет к нежелательным последствиям. Эмиссия химического агента вне зоны «уязвимости» не создаст опасной концентрации возле объекта атаки. Методика. Для решения поставленной задачи использовано уравнение для потенциала скорости, на базе которого определено поле скорости ветрового потока, и уравнение, сопряженное с уравнением массопереноса в атмосферном воздухе химического агента, выброшенного в случае теракта. При моделировании были учтены неравномерное поле скорости ветрового потока, атмосферная диффузия, интенсивность выброса химически опасного вещества. При численном интегрировании уравнения для потенциала скорости использован метод Самарского А. А. Для численного решения сопряженного уравнения введены новые переменные и применена неявная разностная схема расщепления. Особенностью разработанной численной модели является возможность оперативной оценки зоны «уязвимости» возле возможного объекта атаки. Результаты. Разработанная численная модель и компьютерная программа могут быть использованы для научно обоснованной оценки положения зоны «уязвимости» возле значимых объектов в случае возможных терактов с применением химических (биологических) агентов. Построенная численная модель может быть реализована на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать ее для решения задач рассматриваемого класса при разработке плана ликвидации в аварийной ситуации. Представлены результаты вычислительного эксперимента, позволяющие оценить возможности этой численной модели. Научная новизна. Предложена эффективная численная модель для расчета зоны «уязвимости» возле объекта, который может быть целью террористической атаки с применением химического агента. Модель основана на численном интегрировании уравнения для потенциала скорости и уравнения, являющегося сопряженным к уравнению массопереноса химически опасного вещества в атмосфере. Практическая значимость. Разработанная модель может быть использована для организации защитных мероприятий возле объектов возможной химической атаки террориста.
Расчет территориального риска при теракте: экспресс модель
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович; Козачина, Виталий Анатольевич
RU: Цель. Работа предполагает разработку метода оценки территориального риска в случае теракта с использованием химического агента. Методика. Для описания процесса рассеивания в атмосфере химического агента, выброшенного в случае теракта, используется уравнение массопереноса примеси в атмосферном воздухе. Уравнение учитывает скорость ветрового потока, атмосферную диффузию, интенсивность эмиссии химического агента, наличие зданий возле места выброса химически опасного вещества. Для численного интегрирования моделирующего уравнения используется конечно-разностный метод. Особенностью разработанной численной модели является возможность оценки территориального риска в случае теракта при различных метеоусловиях и наличии зданий. Результаты. Разработана специализированная численная модель и пакет программ, которые могут быть использованы для оценки территориального риска как в случае терактов с применением химических агентов, так и в случае экстремальных ситуаций на химически опасных объектах и транспорте. Метод может быть реализован на компьютерах малой и средней мощности, что позволяет широко использовать его для решения задач рассматриваемого класса. Представлены результаты вычислительного эксперимента, позволяющие оценить возможности предложенного метода оценки территориального риска в случае теракта с использованием химического агента. Научная новизна. Предложен эффективный метод оценки территориального риска в случае теракта с применением химически опасного вещества. Метод может быть использован для оценки территориального риска в условиях городской застройки, что позволяет получать адекватные данные о возможных зонах поражения. Метод основан на численном интегрировании фундаментального уравнения массопереноса, выражающего закон сохранения массы в жидкой среде. Практическая значимость. Предложенный метод оценки территориального риска в случае теракта с применением химического агента может быть использован для расчета зон поражения возле административных зданий, центров и других социально значимых объектов.
Физическое и математическое моделирование процессов защиты зоны аэрации от загрязнения
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2008) Беляев, Николай Николаевич; Калашников, Иван Владимирович
UK: Розроблена чисельна модель розрахунку захисту зони аерації від забруднення у разі використання нейтралізуючого розчину. Модель базується на рішенні рівнянь геоміграції. Наводяться результати обчислювального та фізичного експериментів.
Численное моделирование нестационарных процессов загрязнения подземных вод
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск, 2007) Калашников, Иван Владимирович
UA: Розроблена чисельна модель розрахунку захисту підземних вод від забруднення у разі використання нейтралізуючого розчину. Модель базується на рішенні двувимірного рівняння фільтрації та геоміграції. Наводяться результати обчислювального експерименту.