ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

Краткое содержание

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета і задачі наукового дослідження, викладена наукова новизна, практична цінність і реалізація результатів роботи.

Перший розділ  дисертації представляє розгорнутий огляд стану проблеми в емпіричному, теоретичному і практичному аспектах. Дано детальний аналіз робіт, присвячених причинам та умовам забруднення навколишнього середовища ТГУ, методам та способам зниження шкідливих речовин у викидах ТГУ, питанням прогнозування викидів ТГУ. Приділена увага математичному моделюванню турбулентних газових потоків, розрахунку характеристик вентиляційних систем, моделюванню процесів дифузії домішки в атмосфері, регулюванню теплових режимів ТГУ, екології, конструкціям систем ТГУ і характеристикам їхніх елементів.

Відзначається, що великий обсяг у згаданих областях досліджень виконується в Україні, різними організаціями країн СНД і країн далекого зарубіжжя. Ця проблематика широко представлена в роботах вчених в області екології, гідроаеродинаміки, вентиляції, процесів регулювання теплогенеруючих установок (М.Д. Андрійчук, Є.В. Бруяцький, С.П. Висоцький, М.І. Болонов, Г.Я. Дрозд, В.Ф. Губар, Я.А. Гусєнцова, В.П.  Корбут, Ф.В. Недопьокін., А.О. Каргін, В.М. Качан, А.О. Коваленко, І.Л. Повх, С.К. Рамазанов, О.Ф. Редько, А.І. Сердюк, В.І. Соколов, М.Ф. Смирний, О.Б. Ступін, В.М.Талієв, В.М. Ужов, В.К. Хрущ, А.А. Худенко та ін.).

На основі аналізу існуючих методів і способів зниження шкідливих речовин у викидах ТГУ розглянуті можливості підвищення показників їхньої екологічної безпеки. Показано, що оцінка ефективності певних заходів потребує адекватного математичного апарату для прогнозування характеристик викидів ТГУ, зокрема, математичних моделей турбулентної течії газового потоку в каналах систем ТГУ, визначення об'ємної витрати газового потоку через димову трубу ТГУ, поширення викидів ТГУ в навколишнім середовищі.

Відзначається, що одним з основних ресурсів для зниження шкідливих викидів ТГУ в навколишнє середовище є удосконалення систем регулювання теплових режимів ТГУ, розробка і впровадження технічних рішень, що комплексно підвищують екологічну безпеку й економічну ефективність ТГУ.

На підставі виконаного огляду теоретичних та експериментальних робіт сформульовані мета і конкретні задачі дослідження, які приведені на початку автореферату.

В другому розділі запропоновані математичні моделі турбулентної течії газового потоку для каналів систем ТГУ і визначення сумарної об'ємної витрати газового потоку через димову трубу ТГУ.

Для прогнозування характеристик викидів у каналах систем ТГУ адаптована математична модель турбулентного газового потоку, де використана k-e модель турбулентності, застосування якої для розрахунку пристінкової турбулентності обґрунтовано методом розмірностей на основі p-теореми. До складу математичної моделі увійшли рівняння руху Рейнольдса, що спрощені до умов роботи вентиляційних систем ТГУ; рівняння нерозривності; «зв'язка Прандтля-Коломогорова» для визначення турбулентної в’язкості через кінетичну енергію турбулентності k та швидкість дисипації кінетичної енергії турбулентності e; залежність для швидкості генерації турбулентності; рівняння переносу для кінетичної енергії турбулентності і швидкості її дисипації. Математична модель дозволяє прогнозувати аеродинамічні характеристики викидів у димовій трубі ТГУ, для чого розроблені методика, алгоритм і програма його реалізації.

Запропонована математична модель визначення об'ємної витрати газового потоку через димову трубу ТГУ на основі розрахунку  характеристик стаціонарних режимів роботи дуттьових і димовсмоктувальних систем, що враховує аеродинамічні характеристики вентиляторів і повітроводів, режим течії і властивості газового потоку, опір запірно-регулюючих пристроїв.