Модель примусового осадження важких небезпечних газів

Abstract

Побудована модель дифузійного розповсюдження в атмосфері важких небезпечних газів (небезпечних хімічних речовин із густиною більшою за атмосферне повітря). Модель створена шляхом розв’язання рівнянь Нав’є-Стокса з відповідними граничними умовами. Особливістю отриманої моделі є врахування під час розповсюдження важкого газу процесу його примусового осадження дрібнодисперсним потоком рідини різної інтенсивності. При цьому осадження відбувається за рахунок процесів сорбції газів краплинами рідини. Встановлено, що розповсюдження важких газів в атмосфері виявляє ознаки потоку рідини та отримана модель є перехідним варіантом між системами моделей дифузії газів та гідродинамічними моделями потоку рідин. Врахування припущення про нестискаємість газу за рахунок значної різниці швидкостей звуку між важким газом, що досліджувався, та повітрям дозволило отримати спрощений вигляд перехідного режиму. Результати моделювання апробовано на прикладі викиду хлору із точкового джерела й показали, що вплив швидкості вітру на інтенсивність осадження набагато меншою у порівнянні з аміаком, що збільшує вагомість внеску процесу дифузії. Отримана модель дозволяє прогнозувати розміри зони хімічного ураження при аваріях з викидом важких газів при їх активному осадженні стаціонарними або мобільними розпилювачами. В якості стаціонарних розпилювачів можуть розглядатись водяні завіси на технологічних отворах об’єктів зберігання та експлуатації важких газів. В якості мобільних розпилювачів може розглядатись робота рятувальних підрозділів на місці аварії. Прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій із викидом небезпечних газів дозволить підвищити точність проектування системи безпеки на таких об’єктах та допоможе у прийнятті ефективних рішень керівником ліквідації надзвичайної ситуації такого характеру.