Preview

Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ)

Расширенный поиск

Моделирование загрязнения железнодорожного полотна и технической полосы перегонов пылеватыми частицами

https://doi.org/10.21780/2223-9731-2015-0-2-9-14

Полный текст:

Аннотация

Загрязнение железнодорожного полотна и полосы отвода перегонов минеральными частицами складывается из загрязнения в результате трансграничного переноса выбросов от промышленных объектов, которые оседают на поверхность щебеночной призмы и почвы технической полосы. При перевозке руд происходит частичный унос пылевидных частиц из гранулированного слоя толщиной 10 - 15 см, на электрифицированных участках - унос пылевидных частиц медного контактного провода, образующих неподвижную форму в виде гидроксида. Концентрация подвижной формы металлических руд в грунтах полосы отвода железных дорог значительно меньше предельно допустимой концентрации (ПДК). Определение валовой концентрации гидроксидов металлов в грунтах с помощью атомно-абсорбционного метода - операция дорогостоящая и длительная, требующая отбора и подготовки большого количества проб. Для ускорения и удешевления определения загрязнения щебеночной призмы и технической полосы перегонов тяжелыми металлами необходимо получить концентрационную зависимость, позволяющую по одной-двум точкам отбора проб получить полную кривую загрязнения технической полосы и прилегающих территорий в зависимости от координаты удаления от головки рельса и определить фоновую концентрацию. Моделирование обтекания объекта сложной формы в турбулентных условиях относится к наиболее сложным задачам гидродинамики. Для описания турбулентных движений в слоистой газовой среде используют аппараты теории флуктуаций и теории массопереноса - второе уравнение Фика, решая которое можно найти искомые функции концентрации вредных веществ в зависимости от вертикальной Z и горизонтальной X координат. Для ускорения и удешевления определения загрязнения технической полосы перегонов построена турбулентная модель на основе теории флуктуаций, позволяющая по одной точке отбора пробы получить полную кривую загрязнения технической полосы в зависимости от координаты удаления от головки рельса. При сравнении теоретической и экспериментальной кривых получено удовлетворительное совпадение.

Об авторах

В. М. Бельков
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


М. А. Журавлева
Российская открытая академия транспорта Московского государственного университета путей сообщения (РОАТ МИИТ)
Россия


Список литературы

1. Хргиан А. Ж. Физика атмосферы. Л.: Наука, 1969.

2. Базаров И. П., Геворкян Э. В., Николаев П. Н. Термодинамика и статистическая физика. Теория равновесных систем. М.: Изд-во МГУ, 1986. 309 с.

3. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 448 с.

4. Вызова Н. Л. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 191 с.

5. Вызова Н. Л., Гаргер Е. К., Иванов В. И. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 280 с.

6. Ионисян А. С. Математическое моделирование процесса распространения активной примеси в свободной и облачной атмосфере. Ставрополь, 2003. 190 с.

7. Каплан Л. Г. Локальные процессы в сплошной жидкой среде и атмосфере. Ставрополь: АСОК, 1993. 246 с.

8. Монин А. С. Теоретические основы геофизической гидродинамики. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 424 с.

9. Семенчин Е. А. Аналитические решения краевых задач в математической модели атмосферной диффузии. Ставрополь: Изд-во СКИ-УУ, 1993. 141 с.

10. Яглом A. M. Диффузия примеси от мгновенного точечного источника в турбулентном пограничном слое // Турбулентные течения. М.: Наука, 1974. С. 62 - 64.

11. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч. 1, 2. М.: Химия, 1995. 496 с.

12. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача / пер. с англ. М.: Химия, 1982. 696 с.

13. Кафаров В. В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1972. 496 с.

14. Карлслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел /пер. с англ. М.: Наука, 1964. 487 с.

15. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД 86. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 94 с.


Для цитирования:


Бельков В.М., Журавлева М.А. Моделирование загрязнения железнодорожного полотна и технической полосы перегонов пылеватыми частицами. Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2015;(2):9-14. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2015-0-2-9-14

For citation:


Belkov V.M., Zhuravlyova M.A. Mathematical simulation of railway track and trackside contamination with silt. Vestnik of the Railway Research Institute. 2015;(2):9-14. (In Russ.) https://doi.org/10.21780/2223-9731-2015-0-2-9-14

Просмотров: 21


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-9731 (Print)