Дисертація доктора філософії. Лесько Андрій Сергійович. Метод прогнозування зони хімічного забруднення при викиді важких небезпечних газів

Реєстраційний номер

0826U001582, Дисертація доктора філософії

На здобуття

Доктор філософії

Дата захисту

26-06-2026

Статус

Наказ про видачу диплома

Назва роботи

Метод прогнозування зони хімічного забруднення при викиді важких небезпечних газів

Здобувач

Лесько Андрій Сергійович,

Керівник Кулаков Олег Вікторович
Опонент Чернявський Ігор Борисович
Опонент Мальований Мирослав Степанович
Рецензент Мирошник Олег Миколайович
Рецензент Кустов Максим Володимирович

Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист

Національний університет цивільного захисту України

Опис

Дисертація присвячена розробці методу прогнозування зони хімічного забруднення при викиді важких небезпечних газів з метою підвищення точності визначення параметрів зони забруднення шляхом моделювання розповсюдження хмари викиду та її осадження дрібнодисперсним рідинним потоком. Проаналізовано чинну нормативну базу України щодо прогнозування зон хімічного забруднення, фізико-хімічні властивості важких небезпечних газів — хлору, діоксиду сірки, соляної кислоти та фосгену, — а також відомі техногенні катастрофи з викидами важких газів та існуючі національні й закордонні алгоритми прогнозування. Розроблено комплексну модель сорбції важких небезпечних газів дрібнодисперсним рідинним потоком, яка враховує параметри сорбції, умови навколишнього середовища та фізико-хімічні властивості рідини. Чисельне моделювання на прикладі газоподібного хлору виявило, що визначальним параметром його осадження є константа Генрі, а не інтенсивність подачі рідинного потоку, як вважалося раніше. Це підтверджує необхідність застосування хімічних нейтралізаторів під час ліквідації аварій. Математична модель побудована шляхом розв'язання рівнянь Нав'є-Стокса з відповідними граничними умовами та враховує сорбцію газу краплинами рідини різної інтенсивності в процесі атмосферного розповсюдження. Встановлено, що найбільш доцільними нейтралізаторами хлору є гідроксид натрію та гідроксид кальцію. Розроблений метод прогнозування зони хімічного забруднення підтверджено експериментально з довірчою ймовірністю 0,95 за критерієм Фішера. Встановлено, що через низьке значення коефіцієнту дифузії хлору у повітрі швидкість його розповсюдження є на 65% меншою порівняно з аміаком. Осадження хлору водою зменшує розмір зони ураження на 38%, тоді як за аналогічних умов хмара аміаку скорочується у 2,6 рази. Метод реалізовано у вигляді комп'ютерної програми «Прогноз важких небезпечних газів». Розраховано та підтверджено значний економічний ефект від впровадження запропонованого методу. На прикладі реалістичного сценарію викиду 20 тонн хлору пряма економічна вигода від застосування технології може досягати близько 40 870 у.о., без урахування запобігання екологічним збиткам та шкоді здоров'ю населення, які багаторазово перевищують цю суму. Розроблено практичні рекомендації щодо застосування методу в умовах воєнного часу, які враховують подвійну загрозу — хімічного забруднення та ворожих обстрілів дронами і ракетами. Метод функціонує на основі трьох блоків: моніторинг зони аварії з оцінкою загроз обстрілу, прогнозування наслідків при застосуванні активної нейтралізації та підтримка управлінських рішень з урахуванням ризиків повторних ударів. Наукова новизна полягає у першому розробленні математичної моделі динаміки розповсюдження важких газів з паралельним процесом їх осадження дисперсним рідинним потоком, першій програмній реалізації методу прогнозування з урахуванням умов воєнного часу, а також у вдосконаленні експериментальної лабораторної установки для дослідження кінетики сорбції, захищеної патентом України на корисну модель №159622. Результати дисертації впроваджено в аварійно-рятувальних підрозділах ДСНС України в Харківській області, військовій частині А0998 Збройних Сил України та в навчальний процес Національного університету цивільного захисту України.

Дата реєстрації

2026-05-12

Додано/оновлено в НРАТ

2026-05-13 / 2026-08-18