В рамках городской среды получены законы распределения концентрации мелкодисперсной пыли РМ2,5, РМ10 вдоль дорожных участков. Эти данные необходимы для оценки вероятности превышения предельно допустимых концентраций и улучшения систем мониторинга и контроля состояния атмосферного воздуха. Проведен анализ ключевых факторов, влияющих на содержание частиц РМ2,5 и РМ10 в воздухе прилегающих к дорогам территорий. Были получены уравнения регрессии для общей пыли, пыли РМ2,5 и РМ10 позволяющие сделать вывод о зависимости концентрации РМ2,5 и РМ10 от общей пыли. Проведенный анализ показал, что массовое содержание РМ10 в общем пылевом загрязнении колеблется в диапазоне 73 – 81%, а концентрация мелкодисперсной пыли РМ2,5 колеблется в пределах в двух узких диапазонах около 11,6 и около 7 мкм. Исследование доли РМ2,5 от общей концентрации показало, что она составляет в среднем порядка 20%.

Ключевые слова: пыль, выбросы, концентрация, атмосферный воздух, проезжая часть, климат, линейный город, коэффициент корреляции, влияющие факторы

2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Проведено численное исследование теплообмена и гидродинамики в пластинчатых теплообменниках с гофрированными ребрами. Исследовано влияние шага гофры на тепловой поток и перепад давления. Исследование проведено с применением вычислительной гидродинамики в программном комплексе ANSYS (v.19.2). Результаты исследования показали, что увеличение шага гофры с n=5 до n=9 приводит к повышению теплового потока до 10,83% и перепада давления до 28,30%.

Ключевые слова: пластинчатый теплообменник, гофрированные ребра, теплообмен, гидродинамика, численное исследование, расчет, тепловой поток, перепад давления, энергетическая эффективность, система охлаждения

1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Путем численного моделирования проведено исследование теплообмена и гидродинамики в пластинчатых теплообменниках с гофрированными ребрами, при этом высота профиля гофры варьировалась от 2 до 4 мм. Исследовано влияние высоты профиля на тепловой поток и перепад давления. Выявлено, что увеличение высоты профиля приводит к повышению теплового потока до 34,05% и перепада давления до 54,54%.

Ключевые слова: гофрированный теплообменник, система охлаждения, микроэлектроника, высота профиля, тепловой поток, перепад давления, теплообмен, гидродинамика, расчет, численное моделирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Путем численного моделирования проведено исследование теплообмена в пластинчатых радиаторах с круглыми фасками различной глубины: 0,55 мм; 1,1 мм; 1,65 мм. Решена задача обтекания радиатора потоком воздуха с массовым расходом от 10-3 до 4·10-3 кг/с и температурой 293 К. К радиатору подводилось тепло с помощью нагревателя, на котором задавалась температура от 323 до 353 К. По результатам расчетов построены графики изменения теплового потока, перепада давления и показателя энергетической эффективности в зависимости от массового расхода воздуха. Результаты исследований показали, что радиатор с круглыми фасками глубиной 1,65 мм обеспечивает самые высокие значения теплового потока и показателя энергетической эффективности, а также наименьший перепад давления.

Ключевые слова: радиатор, система охлаждения, численное моделирование, вычислительная гидродинамика, теплообмен, тепловой поток, перепад давления, энергоэффективность, расчет, электроника

1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Путем численного моделирования исследовано осаждение частиц в пористом теплообменнике, изучен механизм формирования осадка и проведена оценка влияния осадка на тепловой поток. Исследовано влияние длины пористого теплообменника, размера частиц пыли и скорости воздушного потока на эффективность осаждения частиц, проскок частиц и на значение теплового потока. Результаты исследований показали, что с увеличением длины теплообменника эффективность осаждения частиц пыли увеличивается, что приводит к формированию осадка. В свою очередь, осадок снижает значение теплового потока от пористого теплообменника. В зависимости от длины теплообменника и скорости воздуха снижение теплового потока составляет 3,43-7,27%.

Ключевые слова: пористая среда, теплообменник, осаждение частиц, эффективность осаждения, проскок частицы, осадок, тепловой поток, численное моделирование, вычислительная гидродинамика, расчет

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Путем численного моделирования проведены исследования влияния угла наклона пластин элемента регенеративного теплообменника на время нагрева и перепад давления. Исследования проведены для моделей теплообменных элементов с длинами 6 и 20 мм. В зависимости от длины элемента угол наклона пластин составлял: 10°, 20°, 30°, 40° (при L=6 мм) и 3°, 6°, 9°, 12° (при L=20 мм). На границе расчетной области задавали скорость и температуру потока воздуха, а именно: 1 и 3 м/с, 303 и 973 К. Результаты исследований показали, что увеличение угла наклона пластин способствует снижению времени нагрева регенератора на 38,56-49,1% в зависимости от длины теплообменного элемента, скорости и температуры потока воздуха.

Ключевые слова: регенерация тепла, сотовый теплообменник, численное моделирование, расчет, время нагрева, перепад давления, геометрия теплообменника, угол наклона пластин, скорость потока воздуха, температура потока воздуха

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Путем численного моделирования проведены исследования влияния длины пористого теплообменника на осаждение частиц пыли. Исследования проведены для моделей теплообменников с длинами: 5, 10, 20 и 30 мм. На границах расчетной области задавали скорость воздушного потока: 0,1; 1; 5 м/с и диаметр частиц пыли от 10-7 до 10-4 м. Результаты исследований показали, что с увеличением длины пористого теплообменника повышается эффективность осаждения частиц пыли, что может привести к снижению тепловых и гидравлических характеристик теплообменника.

Ключевые слова: пористая среда, теплообменник, численное моделирование, расчет, осаждение частиц пыли, длина теплообменника, скорость воздушного потока, диаметр частиц, воздушное охлаждение, микроэлектроника

1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрена задача на прочность композитного материала, для определения сопротивления деформированию элементов конструкций с наличием концентраторов напряжений. Метод основан на трехмерном конечно-элементном решении задачи упругопластического деформирования объемного тела при разрушении и предназначен для сокращения экспериментальных исследований путей замены их на численные эксперименты. Получены результаты численного моделирования трехмерного напряженно-деформированного состояния упругопластического тела.

Ключевые слова: математическое моделирование, стекловолокно, композитный материал, численное моделирование, метод конечных элементов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Прогноз загрязнения мелкодисперсной пылью, организация мониторинга и контроля качества воздушной среды актуальны для городов с развитой транспортной инфраструктурой. В статье проводится проверка применения закона распределения для концентрации мелкодисперсной пыли РМ2,5 и РМ10 для магистралей городского, районного и местного значения, объём выборки составил 50 значений.

Ключевые слова: линейный город, закон распределения, мелкодисперсная пыль, дороги, смешанное гауссовское распределение

05.13.19 - Методы и системы защиты информации, информационня безопасность

В статье рассмотрены направления и скорости воздушного потока, свойственные линейному городу Волгограду. Осуществлена проверка закона Вейбулла для различных скоростей ветра по различным направлениям ветра, характерным для Волгограда.

Ключевые слова: климат, линейный город, скорость ветра, направление ветра, закон распределения, закон распределения, закон Вейбулла, логарифмически нормальный закон, перенос примесей

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В статье рассмотрены вопросы распространения мелкодисперсной пыли в атмосферном воздухе придорожных территорий городов линейной конфигурации, факторы, влияющие на ее концентрацию на придорожной территории.

Ключевые слова: мелкодисперсная пыль, придорожные территории, автомобильный транспорт, скорость ветра, метеорологические параметры

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В статье представлен обзор работ по моделированию поведения двойного электрического слоя в мембранах при воздействиях различной природы, в том числе, на примере различных поверхностных явлений (адсорбция, ПАВ, адгезия, расклинивающее давление, электроосмос и пр.). Было отмечено, что влияние на структуру ДЭС оказывает величина и распределение заряда по поверхности, вблизи которой он сформирован; для получения распределение потенциала необходимо знать структуру границы раздела «мембрана–раствор электролита»; промежуточно уметь вычислить распределение заряда, и, соответственно, вычислять само распределение потенциала. Было указано, что при выборе математической интерпретации процесса часто используют уравнение Пуассона с учетом самосогласованного поля или решают уравнения Навье-Стокса вместе с уравнением Нернста-Планка и условием электронейтральности; для описания процессов с небольшой точностью методами молекулярной динамики применяют модель Гуи-Чепмена, дополненную условием адсорбции ионов по изотерме Ленгмюра; при моделировании тока электролита пользуются описанием поверхностного тока ионов с учетом вязких свойств среды.

Ключевые слова: двойной электрический слой, дзета-потенциал, мембрана, примембранный слой, плотность пространственного заряда, уравнение Навье-Стокса, поверхностный ток, уравнение Пуассона, конденсатор, потенциал течения жидкости

01.04.02 -Теоретическая физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе изучается вопрос влияния качества расчетной треугольной сетки на точность вычислений в различных вычислительных задачах. Известен пример Шварца, который показывает, что аппроксимация гладкой поверхности многогранной поверхностью может давать очень большие погрешности для вычисления площади поверхности. Это обусловлено тем, на сколько качественной является построенная триангуляция поверхности. Поэтому, естественно ожидать, что существует некоторая связь между определенной характеристикой триангуляции и точностью решения некоторой вычислительной задачи. В представленной статье в качестве такой характеристики выбирается величина – среднее значение минимального синуса угла всех треугольников расчетной сетки. В процессе численных экспериментов решалась задача Дирихле для уравнения Лапласа в круговом кольце, в которой рассчитывалась погрешность приближенного решения (использовался метод градиентного спуска для поиска решения соответствующей вариационной задачи.). Для кольца была построена серия триангуляций с равномерным разбиением по углу и неравномерным разбиением по радиусу в полярных координатах. На данном примере была показана линейная зависимость погрешности от . В статье приводятся как результаты вычисления с различными значениями , так и вычисление коэффициента корреляции исследуемых величин.

Ключевые слова: краевая задача, триангуляция Делоне,точность вычислений, задача Дирихле, математическое моделирование, треугольная сетка, минимальный угол треугольника, кусочно-линейная аппроксимация, вариационный метод, уравнение Лапласа.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье приведены результаты исследований процесса сушки асбестовых руд во взвешенном состоянии. Получены уравнения, отражающие влияние начального влагосодержания руды на критерий Нуссельта. Полученные зависимости могут быть использованы при расчете сушилок со взвешенным слоем для асбестовых руд.

Ключевые слова: сушка, труба-сушилка, асбестовая руда, взвешенный слой, влагосодержание, скорость материала, коэффициент массообмена, критерий Рейнольдса, критерий Нуссельта, критериальные уравнения

01.04.02 -Теоретическая физика , 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

В статье приводятся результаты проведенных зарубежными и российскими авторами исследований по оценке загрязнения городской воздушной среды мелкодисперсной пылью природного происхождения

Ключевые слова: качество воздуха, пыль, мелкодисперсные частицы PM10, природное происхождение, атмосфера

05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства