Purpose. The article is devoted to state analyze of atmospheric air at its pollution with vehicle emissions in Dnipropetrovsk city, the development a numerical model and applied computing program for research of air pollution level with vehicle emissions on the streets when several buildings are located on the scheme «street canyon». Methodology. To achieve the research purpose it was studied the dynamic of change concentration of different pollutants that have been fixed on monitoring station of air quality in Dnipropetrovsk city. It was performed level assessment of air pollution from traffic (according to the Main Statistical Office in Dnipropetrovsk region). It was developed methodology for numerical calculation of concentration the atmospheric air pollution from vehicle emissions. To solve hydrodynamic task of determining velocity field of wind flow in streets the model of separated flows of an inviscid fluid was used; to solve the task of the calculation process of dispersion pollution the equation of convective-diffusion transfer of pollutant was used. To implement the proposed methodology we used implicit difference schemes. Findings.In the work a mathematical numerical model was developed and computing programs on its base were created. It allows conducting the computational experiments for evaluation the level of air pollution from vehicle emissions on the streets when several buildings are located on the scheme «street canyon». As a result of research regulations on change concentration of carbon monoxide near a considered group of buildings at different pollutant emissions were established. Originality.This numerical model was developed which allows accounting the hydrodynamic impact of group buildings on dispersion of pollutants when the wind speed and the vertical diffusion coefficient vary with height. Practical value. Conducting such class of computational experiments is necessary in the case of reconstruction of city microregions, during the planning and construction of new highways, change in the structure of traffic in the city.

    Цель. Статья посвящена анализу состояния атмосферного воздуха при его загрязнении выбросами автотранспорта в г. Днепропетровск, разработке численной модели и прикладной вычислительной программы для исследования уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта на улицах города при наличии нескольких зданий, расположенных по схеме «уличный каньон». Методика. Для достижения поставленной цели изучена динамика изменения концентрации различных вредных веществ, значения которой получены со стационарного поста наблюдения за качеством воздушной среды в г. Днепропетровск. Выполнена оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта (по данным Главного управления статистики в Днепропетровской области). Разработана методика численного расчета концентрации загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта. Для решения гидродинамической задачи по определению поля скорости ветрового потока на улицах города использовалась модель отрывных течений невязкой жидкости; для решения задачи по расчету процесса рассеивания загрязнения – уравнение конвективно-диффузионного переноса примеси. Для реализации предложенной методики использовались неявные разностные схемы. Результаты. В работе разработана математическая численная модель, а на ее основе создан пакет прикладных программ, позволяющий оперативно проводить вычислительные эксперименты по оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта на улицах города при наличии нескольких зданий, расположенных по схеме «уличный каньон». В результате проведенных исследований были установлены закономерности по изменению концентрации оксида углерода возле рассматриваемой группы зданий при различной интенсивности выброса загрязнителя. Научная новизна. Разработана численная модель, позволяющая учесть гидродинамическое влияние группы зданий на рассеивание загрязняющих веществ при изменении величины скорости ветра и вертикального коэффициента диффузии с высотой. Практическая значимость. Проведение данного класса вычислительных экспериментов необходимо в случае реконструкции микрорайонов города, при проектировании и строительстве новых автомагистралей, изменении в структуре транспортных потоков внутри города.

    Мета. Стаття присвячена аналізу стану атмосферного повітря при його забрудненні викидами автотранспорту в м. Дніпропетровськ, розробці чисельної моделі та прикладної обчислювальної програми для дослідження рівня забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту на вулицях міста за наявності декількох будівель, розміщених за схемою «вуличний каньйон». Методика. Для досягнення поставленої мети вивчено динаміку зміни концентрації різних шкідливих речовин, значення якої отримані зі стаціонарного поста спостереження за якістю повітряного середовища в м. Дніпропетровськ. Виконано оцінку рівня забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автотранспорту (за даними Головного управління статистики в Дніпропетровській області). Розроблено методику чисельного розрахунку концентрації забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту. Для розв’язання гідродинамічної задачі по визначенню поля швидкості вітрового потоку на вулицях міста використовувалась модель відривних течій нев’язкої рідини; для розв’язання задачі по розрахунку процесу розсіювання забруднення – рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки. Для реалізації запропонованої методики використовувались неявні різницеві схеми. Результати. У роботі розроблено математичну чисельну модель, а на її основі створено пакет прикладних програм, що дозволяє оперативно проводити обчислювальні експерименти по оцінці рівня забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту на вулицях міста при наявності декількох будівель, розміщених за схемою «вуличний каньйон». У результаті проведених досліджень були встановлені закономірності по зміні концентрації оксиду вуглецю біля групи будівель при різній інтенсивності викиду забруднювача. Наукова новизна. Розроблено чисельну модель, що дозволяє враховувати гідродинамічний вплив групи будівель на розсіювання забруднюючих речовин при зміні величини швидкості вітру та вертикального коефіцієнту дифузії з висотою. Практична значимість. Проведення даного класу обчислювальних експериментів необхідне у випадку реконструкції мікрорайонів міста, при проектуванні та будівництві нових автомагістралей, при змінах в структурі транспортних потоків у середині міста.


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    RESEARCH OF AIR POLLUTION FROM TRAFFIC IN «STREET CANYONS» OF CITY.
    ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВЫБРОСАМИ АВТОТРАНСПОРТА В «УЛИЧНЫХ КАНЬОНАХ» ГОРОДА.
    ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ВИКИДАМИ АВТОТРАНСПОРТУ У «ВУЛИЧНИХ КАНЬЙОНАХ» МІСТА


    Contributors:


    Publication date :

    2015-02-26


    Remarks:

    Science and Transport Progress ; No. 1(55) (2015); 23-34



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Russian