Експериментальне та теоретичне дослідження аеродинаміки та масопереносу при використанні захисного екрану складної геометричної форми.

Abstract

UK: Постановка проблеми. Для захисту повітря від пилового та хімічного забруднення на промислових майданчиках широко використовуються захисні екрани. Ці екрани створюють перешкоди на шляху руху вітрового потоку, що сприяє зменшенню рівня забруднення повітря в робочих зонах. Ефективне використання захисних екранів потребує знання про закономірності аеродинаміки потоків за ним. Мета роботи. Експериментальне та теоретичне дослідження аеродинаміки потоків на промисловому майданчику при використанні захисного екрану складної геометричної форми. Методика. Дослідження проводилися в два етапи. На першому етапі проведений експеримент де визначалися закономірності руху повітряних потоків за екраном, що має складну геометричну форму. На другому етапі розроблена CFD модель для визначення інтенсивності пилового забруднення на промисловому майданчику. Розроблена CFD модель дає можливість швидко визначати концентраційне поле пилу в повітрі при використані захисного екрану на промисловому майданчику. Наукова новизна. Проведені експериментальні дослідження по визначенню закономірностей аеродинаміки при використанні захисного екрану складної форми на промисловому майданчику. Розроблена CFD модель прогнозування пилового забруднення повітря на промисловому майданчику при використанні захисного екрану складної форми. Практична значущість. Отримані емпіричні моделі для оцінювання швидкості повітряного потоку за захисним екраном складної форми, що можуть бути використані для оцінювання ефективності його використання. Розроблена CFD модель може бути використана на етапі проектування «фор ескіз» для обґрунтування параметрів захисного екрану. Висновки. Проведені експерименти, що визначили закономірності аеродинаміки потоків на промисловому майданчику при застосування захисного складної форми. Отримані емпіричні моделі, що дають можливість визначати швидкість повітряного потоку за захисним екраном. Розроблена CFD модель, що дає можливість прогнозувати ефективність використання захисного екрану складної форми. Представлені результати фізичного та обчислювального експериментів.

EN: Problem statement. Protective screens are widely used to protect the air from dust and chemical pollution at industrial sites. These screens create obstacles in the path of wind flow, which helps reduce the level of air pollution in work areas. Effective use of protective screens requires knowledge of the aerodynamics of the flows behind them. The purpose of the article. Experimental and theoretical study of the aerodynamics of flows at an industrial site when using a protective screen of complex geometric shape. Methodology. The research was conducted in two stages. At the first stage, an experiment was conducted to determine the patterns of air flow behind a screen with a complex geometric shape. At the second stage, a CFD model was developed to determine the intensity of dust pollution at an industrial site. The developed CFD model makes it possible to quickly determine the concentration field of dust in the air when using a protective screen at an industrial site. Scientific novelty. Experimental studies have been conducted to determine the aerodynamic patterns when using a protective screen of complex shape at an industrial site. A CFD model for predicting dust air pollution at an industrial site when using a protective screen of complex shape has been developed. Practical significance. Empirical models for estimating the air flow velocity behind a complex-shaped protective screen have been obtained, which can be used to assess the effectiveness of its use. The developed CFD model can be used at the design stage of the “fore sketch” to justify the parameters of the protective screen. Conclusions. Experiments were conducted to determine the aerodynamic patterns of flows at an industrial site when using a protective screen of complex shape. Empirical models were obtained that make it possible to determine the speed of the air flow behind the protective screen. A CFD model was developed that makes it possible to predict the effectiveness of using a protective screen of complex shape. The results of physical and computational experiments are presented.