Browsing by Author "Оладипо, Мутиу Олатойе"

Now showing 1 - 9 of 9

Защита окружающей среды при транспортировке угля
(Издатель Роман Козлов, Кривой Рог, 2018) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе; Кириченко, Павел Сергеевич
RU: В монографии рассмотрены методы защиты атмосферного воздуха от загрязнения при транспортировке угля в полувагонах. Представлены эффективные CFD модели для теоретического исследования процесса пылевого загрязнения воздуха возле транспортных коридоров, по которым происходит перевозка угля. Для описания процесса массопереноса угольной пыли применяется уравнение конфективно-диффузионного переноса примеси. Аэродинамика процесса рассеивания угольной пыли рассчитывается на базе модели течения идеальной жидкости. Представлены результаты лабораторных и вычислительных экспериментов на базе разработанных CFD моделей. Монография будет полезна для студентов, аспирантов и специалистов, работающих в области охраны окружающей среды, охраны труда, вычислительной гидродинамики и прикладной математики.
Исследование интенсивности уноса пыли из вагона при транспортировке угля
(Харківський національний університет будівництва та архітектури, Харків, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Целью данной работы является разработка 2D численной модели для прогноза уровня загрязнения атмосферы при эмиссии угольной пыли из полувагона. Ставиться задача создания модели, которая позволяла бы рассчитывать процесс уноса пыли с учетом применения дополнительно установленных бортов на полувагоне. Цель использования дополнительных бортов заключается в уменьшении интенсивности выноса угольной пыли из полувагона, т. к. дополнительные борта превышают «шапку» груза в полувагоне. Такие борта создают преграду на пути воздушного потока, тормозят поток воздуха возле поверхности груза и уменьшают вынос пыли из полувагона. Для количественной оценки эффективности применения бортов, их высоты необходимы специальные методики расчета, так как проведение физического эксперимента для различных сценариев перевозки – крайне дорого. Поэтому в данной работе предлагается использовать численную модель процесса выноса пыли из полувагона. Данная численная модель включает в себя две подмодели: аэродинамическую модель и модель массопереноса.
Минимизация интенсивности выноса пыли из полувагона при транспортировке угля
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Выполнен анализ способов минимизации процесса выноса угольной пыли из полувагонов. Эти способы могут быть разбиты на две группы – механическая защита и физико-химическая защита. В работе предложен способ защиты окружающей среды от угольной пыли за счет установки дополнительных бортов на полувагон. Предлагается использовать дополнительные борта «Г»-образной формы. Для подтверждения выдвинутой рабочей гипотезы был проведен вычислительный эксперимент на базе созданной численной модели. Разработанная численная модель основана на применении уравнения для потенциала скорости и уравнения массопереноса. На базе уравнения для потенциала скорости рассчитывается поле скорости воздушного потока, обтекающего вагон с грузом. Уравнение массопереноса учитывает скорость воздушного потока, атмосферную диффузию, гравитационное оседание частиц угольной пыли. Для численного интегрирования уравнения для потенциала скорости используется метод условной аппроксимации. Использование данного метода позволяет получить разностные уравнения, решения которых реализуется по методу бегущего счета. Это позволяет осуществить простую программную реализацию численной модели. Для численного интегрирования уравнения массопереноса используется неявная разностная схема. Построение разностной схемы основывается на расщеплении исходного разностного уравнения на четыре шага. Неизвестное значение концентрации пылевого загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме – методу бегущего счета. Представляются результаты проведенного вычислительного эксперимента. При проведении вычислительного эксперимента рассматривалось три сценария. Первый сценарий – определение интенсивности уноса угольной пыли из полувагона без установки дополнительных бортов. Второй сценарий – оценка интенсивности уноса угольной пыли из полувагона при установке дополнительного борта «Г»-образной формы, типа «низкое крыло». Третий сценарий – оценка интенсивности уноса угольной пыли из полувагона при установке дополнительного борта «Г»-образной формы, типа «высокое крыло». Показано, что применение дополнительных бортов «Г»-образной формы позволяет существенно уменьшить интенсивность выноса угольной пыли из полувагона и уменьшить уровень загрязнения рабочей зоны возле вагона.
Модели оценки уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Цель. Научная работа направлена на разработку 3D, 2D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения по ставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невяз кой несжимаемой жидкости и массопереноса, для определения поля скорости ветрового потока вблизи ваго нов и рассеивания пыли в атмосфере. Для численного интегрирования уравнения переноса загрязнителя использовалась неявная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется расщепление уравнения переноса, что позволяет построить эффективный алгоритм решения дифференциальной задачи. Неизвестное значение концентрации загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме – методу бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Для численного интегрирования 3D уравнения для потенциала скорости применяется метод Ричардсона. Для численного интегрирования 2D уравнения для потенциала скорости применяется метод суммарной аппроксимации. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при сносе угольной пыли из полувагона. Результаты. Разработаны 3D, 2D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов. Предложенные численные модели требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Эти модели используются для серийных расчетов разнообразных сценариях ситуаций, связанных с вопросами охраны окружающей среды и диагностики интенсивности загрязнения при различных метеоусловиях. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale». Научная новизна. Созданы 3D, 2D численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели «diagnostic models» для экспресс-расчета уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Модели могут быть применены для разработки мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 3D, 2D гидродинамику ветрового потока и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.
Оценка уровня загрязнения атмосферы при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом
(Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, Днепр, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Цель. Разработка численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения поставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнении движения невязкой несжимаемой жидкости и массопереноса, для определения поля скорости ветрового потока вблизи вагонов и рассеивания пыли в атмосфере. Для численного интегрирования уравнения транспорта загрязнителя использовалась неявная попеременно-треугольная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется расщепление уравнения переноса, что позволяет построить эффективный алгоритм решения дифференциальной задачи. Неизвестное значение концентрации загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме - методу бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Для численного интегрирования уравнения для потенциала скорости применяется неявная разностная схема. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при транспортировке железнодорожным транспортом сыпучего груза. Результаты. Разработаны численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов, но при этом требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Эти модели используются для серийных расчетов разнообразных сценариев ситуаций, связанных с вопросами охраны окружающей среды и диагностики интенсивности загрязнения при различных метеоусловиях. Выполнены вычислительные расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale». Научная новизна. Созданы численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели «diagnostic models» для экспресс расчета уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Модели могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 2D гидродинамику ветрового потока и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.
Проблема уноса угольной пыли
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Цель. В работе необходимо провести разработку 2D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне, а также способа защиты окружающей среды и примагистральных территорий от уноса пыли из полувагонов за счет установки воздушных завес. Методика. Для решения поставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невязкой несжимаемой жидкости и массопереноса. Для численного интегрирования уравнения транспорта загрязнителя использовалась неявная разностная схема. Для численного интегрирования 2D уравнения для потенциала скорости применяется метод суммарной аппроксимации. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при уносе угольной пыли из полувагона и наличии воздушной завесы. Результаты. Разработаны 2D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов. Разработанные численные модели позволяют рассчитывать процесс уноса пыли с учетом применения воздушной завесы, установленной на полувагоне. Они требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale» с учетом воздушных завес. Научная новизна. Созданы 2D численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Разработан способ защиты атмосферы от загрязнения при сносе сыпучих грузов с железнодорожного вагона, который основан по принципу воздушной завесы. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели, которые могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 2D гидродинамику ветрового потока, с учетом установленной воздушной завесы, и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.
Прогнозирование уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, м. Дніпро, 2016) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Цель. Разработка 3D численных моделей для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения поставленной задачи разработаны численные модели, основанные на применении уравнений движения невязкой несжимаемой жидкости и массопереноса, для определения поля скорости ветрового потока вблизи вагонов и рассеивания пыли в атмосфере. Для численного интегрирования уравнения транспорта загрязнителя использовалась неявная попеременно-треугольная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется расщепление уравнения переноса, что позволяет построить эффективный алгоритм решения дифференциальной задачи. Неизвестное значение концентрации загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме – методу бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Для численного интегрирования уравнения для потенциала скорости применяется метод Ричардсона. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен 3D вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при сносе угольной пыли из полувагона. Результаты. Разработаны 3D численные модели, которые относятся к классу «diagnostic models». Данные модели учитывают основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке сыпучих грузов. Предложенные численные модели требуют небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Эти модели используются для серийных расчетов разнообразных сценариев ситуаций, связанных с вопросами охраны окружающей среды и диагностики интенсивности загрязнения при различных метеоусловиях. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формирования зоны загрязнения вблизи вагона с сыпучим грузом в масштабе «microscale». Научная новизна. Созданы 3D численные модели, позволяющие учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, и формирование зоны загрязнения при перевозке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Практическая значимость. Рассмотрены эффективные численные модели «diagnostic models» для экспресс расчета уровня загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Модели могут быть применены при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенные модели позволяют рассчитать 3D гидродинамику ветрового потока и процесс массопереноса вредных веществ в атмосфере.
Прогнозирование уровня загрязнения рабочих зон возле железнодорожной магистрали
(Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, Днепр, 2017) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе; Гыркало, А. В.
RU: Цель. Разработка CFD модели для оценки уровня загрязнения воздушной среды в робочих зонах возле железнодорожной магистрали при транспортировке угля. Методика. Для решения задачи разработана CFD модель, основанная на применении уравнений движения невязкой несжимаемой жидкости и массопереноса для определения поля скорости ветрового потока вблизи вагона и в рабочей зоне вблизи железнодорожной магистрали. Для численного интегрирования уравнения переноса угольной пыли использовалась неявная попеременно-треугольная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется расщепление уравнения переноса, что позволяет построить эффективный алгоритм решения дифференциальной задачи. Неизвестное значение концентрации угольной пыли на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме - метод бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Для численного интегрирования уравнения для потенциала скорости применяется метод Ричардсона. Разработанные численные модели составляют основу созданного пакета прикладных программ. На основе построенных численных моделей проведен 3D вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы при сносе угольной пыли из полувагона. Результаты. Разработана 3D численная модель, которая относятся к классу «diagnostic models». Данная модель учитывает основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания угольной пыли в рабочей зоне вблизи железнодорожной магистрали при транспортировке угля. Предложенная модель требует небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Данная модель может быть использована для проведения расчетов по оценке влияния различных факторов на уровень загрязнения рабочих зон вблизи железнодорожной магистрали. Выполнены расчеты по определению концентрации угольной пыли в рабочей зоне возле железнодорожного вагона. Представлены результаты лабораторного эксперимента по исследованию формирования зон загрязнения возле модели вагона Научная новизна. Создана CFD модель, позволяющая учесть существенные факторы, влияющие на процесс рассеивания угольной пыли в рабочих зонах возле железнодорожной магистрали. Практическая значимость. Рассмотрена эффективная CFD модель для экспресс расчета уровня загрязнения воздушной среды в рабочих зонах возле железнодорожной магистрали при перевозке угля. Модель может быть применена при разработке мероприятий по защите работников примагистратьной территории от пылевого загрязнения. Предложенная модель позволяет рассчитать 3D аэродинамику воздушного потока и процесс рассеивания угольной пыли на примагистральной территории.
Расчет динамики загрязнения примагистральной территории при перевозке угля
(Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипро, 2017) Беляев, Николай Николаевич; Оладипо, Мутиу Олатойе
RU: Цель. Научная работа предполагает разработку 3D численной модели для прогноза загрязнения атмосферы при транспортировке сыпучих грузов в железнодорожном вагоне. Методика. Для решения поставленной задачи разработана трехмерная численная модель, основанная на применении уравнения переноса пылевых загрязнений в атмосферном воздухе под действием ветра и атмосферной турбулентной диффузии. Для численного интегрирования моделирующего уравнения переноса пыли использовалась неявная разностная схема. При построении разностной схемы осуществляется предварительное расщепление исходного уравнения переноса на последовательность решения трех уравнений. Первое из них учитывает перенос пыли по траекториям, второе уравнение – перенос пыли под действием атмосферной турбулентной диффузии, а третье уравнение – изменение концентрации пыли в атмосферном воздухе за счет ее эмиссии из вагонов. Неизвестное значение концентрации загрязнителя на каждом шаге расщепления определяется по явной схеме – методу бегущего счета, что обеспечивает простую численную реализацию уравнений расщепления. Разработанная численная модель составляет основу специализированной компьютерной программы. На основе построенной численной модели проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы на железнодорожной станции при движении состава с углем. Результаты. Разработана 3D численная модель, которая относится к классу «screening models». Данная модель учитывает основные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пылевых загрязнений в атмосфере при транспортировке угля. Предложенная численная модель требует небольших затрат компьютерного времени при практической реализации на компьютерах малой и средней мощности. Эта модель может использоваться для оперативных расчетов динамики загрязнения атмосферного воздуха при перевозке угля железнодорожным транспортом. Выполнены расчеты по определению концентрации загрязнителя и формированию зоны загрязнения на станции Enugu. Представлены результаты физического эксперимента, позволяющие рекомендовать применение дополнительных бортов специальной формы для минимизации выноса угольной пыли из полувагонов. Научная новизна. Авторами создана 3D численная модель, позволяющая учесть существенные физические факторы, влияющие на процесс рассеивания пыли в атмосфере. Модель позволяет рассчитывать формирование зон загрязнения при перевозке угля железнодорожным транспортом. Практическая значимость. Рассмотрена эффективная численная модель класса «screening models» для экспресс-расчета уровня загрязнения атмосферы при транспортировке угля железнодорожным транспортом. Модель может быть применена при разработке мероприятий по охране окружающей среды при эксплуатации железнодорожного транспорта. Предложенная модель позволяет оперативно рассчитать 3D перенос пыли в атмосферном воздухе.