Registration Number
0826U003737, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
27-07-2023
popup.evolution
o
Title
Prediction of the dimensions of chemical contamination zones in accidents with the release of dangerous gases
Author
Andrii S. Melnychenko,
popup.head Maksym V. Kustov
popup.opponent Oleksandr O. Popov
popup.opponent YEVHEN MORSHCH
popup.review Vadym V. Tiutiunyk
popup.review Ruslan H. Meleshchenko
popup.rada
National Civil Defence University of Ukraine
Description
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 263 – цивільна безпека – Національний університет цивільного захисту України, Державна служба України з надзвичайних ситуацій, Харків, 2022.
Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливого науково-практичного завдання у галузі цивільного захисту – розробці методики прогнозування зон хімічного забруднення при аваріях з викидом небезпечних газів в інтересах підвищення ефективності реагування на надзвичайні ситуації з викидом небезпечних хімічних речовин із врахуванням активного осадження хмари небезпечної речовини з атмосферного повітря.
Метою роботи є розробка методики прогнозування хімічної обстановки при аваріях з викидом небезпечних газів в атмосферне повітря.
Об'єктом дослідження є процес формування зони хімічного забруднення при аваріях з викидом небезпечних газів.
Предметом дослідження є параметри зони хімічного забруднення при аваріях з викидом небезпечних газів.
У вступі подано загальну характеристику дисертаційної роботи. Обґрунтована актуальність теми дисертації, сформульовано мету роботи та основні завдання дослідження, показано зв’язок роботи з науковими програмами. Наведено дані про особистий внесок здобувача, апробацію роботи та публікації.
У першому розділі проведений аналіз нормативної бази України з питань ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій техногенного характеру, у тому числі на хімічно небезпечних об’єктах. Аналіз статистики виникнення та протікання процесу ліквідації надзвичайних ситуацій показав, що переважною причиною виникнення НС з викидом небезпечних хімічних речовин є людський фактор та зношення обладнання, а основною характеристикою таких аварій є швидке розповсюдження зони ураження на велику площу. Виконано аналітичний огляд різних підходів до прогнозування зон хімічного забруднення, що застосовується в Україні та інших розвинених країнах світу, який дозволив виявити основну тенденцією розвитку систем прогнозування наслідків НС до автоматизації процесу розрахунку та інтеграція картографічних додатків до програмного комплексу прогнозування наслідків НС. Визначено, що на даний час не існує методик прогнозування наслідків аварій з викидом небезпечних хімічних речовин, який здатен враховувати процеси осадження небезпечних газів з атмосфери дисперсними потоками.
У другому розділі проведено формалізовану постановку задачі моделювання процесів розповсюдження газів з атмосфери з їх паралельним осадженням. Визначено припущення, які використовуються в процесі моделювання. Проведено теоретичне моделювання та експериментальна перевірка сорбційних процесів небезпечних газів дисперсними потоками в атмосфері, як одного з ключових етапів процесу осадження газів з атмосфери. Розроблена математична модель розповсюдження небезпечного газу в атмосфері при його активному осадженні водними аерозолями дозволяє підвищити точність розрахунків розподілу концентрації газу в атмосфері при роботі стаціонарних та пересувних систем аерозольного осадження. Розроблена математична модель є системою із трьох рівнянь. Перше рівняння описує процес вільного розповсюдження газу після викиду із технологічного обладнання. Друге рівняння описує процес осадження газу із атмосфері дрібнодисперсним рідинним потоком з різною інтенсивністю. Третє рівняння описує процес вільного розсіювання газу в атмосфері після осадження. За допомогою комп’ютерного моделювання перевірена працездатність розробленою математичної моделі. Використання при моделюванні методу скінчених різниць дозволяє отримувати числові рішення просторового розподілу концентрації газу при його осадженні струменем довільної інтенсивності та форми. Запропонований метод математичного опису процесу сорбції небезпечних газів дозволяє обирати довільну кількість та просторове розміщення вузлових точок, які задовольняють умові Куранта-Фрідріхса-Леві. Розроблено та обґрунтовано керуючий алгоритм методики прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій з викидом небезпечних газів та його осадження дисперсними потоками, який базується на послідовності трьох блоків – моніторингу зони надзвичайної ситуації, прогнозування наслідків надзвичайної ситуації та прийняття управлінського рішення із включенням розрахунку розмірів зони хімічного ураження в залежності від кількості та послідовності етапів розповсюдження та осадження небезпечної речовини.
У третьому розділі з метою проведення експериментальних досліджень динаміки розповсюдження небезпечних газів під впливом дисперсних потоків та імітації повітря розроблено лабораторну установку та методику проведення досліджень на неї. Конструкційні особливості розробленої камери дозволяють забезпечити належну безпеку дослідників при роботі з небезпечними газами. Можливості дослідження сорбційних процесів забезпечуються для швидкості повітряного потоку в діапазоні від 0 до 6
Registration Date
2026-07-17
popup.nrat_date
2026-07-17 / 2026-07-17
