Експериментальна перевірка моделі розповсюдження небезпечних газів при їх осадженні.

 

Кустов Максим Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6960-6399

 

Мельниченко Андрій Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7229-6926

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-4

 

Ключові слова: сорбція газів, експериментальна камера, дисперсний потік, інтенсивність осадження, критерій Фішера

 

Анотація

Проведено експериментальну перевірку адекватності теоретичної моделі розповсюдження небезпечних газів у потоці повітря при його інтенсивному осадження дисперсними струменями. Порівняльний аналіз результатів виконаних експериментів вкладається в довірчий інтервал, розрахований за критерієм Фішера з надійністю 0,95. Це засвідчує достовірність розроблених раніше математичних моделей сорбції небезпечних газів. Результати експериментів підтвердили високу інтенсивність сорбції аміаку водним потоком та продемонстрували, що використання водяних завіс може суттєво знизити розміри ураження атмосфери небезпечними газами. Для проведення достовірних експериментальних досліджень та моделювання умов осадження небезпечних газів на шляху розповсюдження повітряного потоку розроблена та створена експериментальна камера для дослідження сорбційних процесів. Розроблені експериментальна камера та методика проведення досліджень передбачають забезпечення безпеки при роботі з небезпечними газоподібними речовинами. Конструкційне виконання корпусу камери у вигляді витягнутого циліндра із мережею газоаналізаторів дозволяє вимірювати динаміку просторового розповсюдження газів при різній інтенсивності потоку. Методика проведення експерименту передбачає три основних змінних параметри – швидкість повітряного потоку, інтенсивність та дисперсність рідинного потоку та додаткові змінні параметри, що визначаються фізико-хімічною природою сорбційних процесів – температура та тиск навколишнього середовища, хімічний склад рідини. Використання при проведенні досліджень розробленої експериментальної камери дозволить вимірювати інтенсивність сорбційних процесів газоподібних речовин потоком дисперсних рідин, рідинних сумішей та розчинів. Проведено перевірку ефективності практичного використання методики прогнозування інтенсивності ліквідації надзвичайних ситуацій із викидом небезпечних газів.

 

Посилання

  1. Pshinko O. M., Biliaiev M. M., Gunko O. Y. Localization of the air pollution zone in case of liquidation of an accident with chemically hazardous cargo. Science and Transport Progress. 2009. Vol. 27. P. 143–148. doi: 10.15802/stp2009/14261
  2. Kustov M., Kalugin V., Hristich O., Hapon Y. Recovery method for emergency situations with hazardous substances emission into the atmosphere. International Journal of Safety and Security Engineering. 2021. Vol. 11(4). P. 419‑426. doi:10.18280/ijsse.110415
  3. Talhofer V., Hošková-Mayerová Š. Method of Selecting a Decontamination Site Deployment for Chemical Accident Consequences Elimination: Application of Multi-Criterial Analysis. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2019. Vol. 8(4). P. 171. doi: 10.3390/ijgi8040171
  4. Tatarinov V. V., Prus U. V., Kirsanov A. A. Decision support software for chemical accident elimination management. AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2195. P. 020076. doi: 10.1063/1.5140176
  5. Martínez-García M., Zhang Y., Suzuki K., Zhang Y. D. Deep Recurrent Entropy Adaptive Model for System Reliability Monitoring. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2021. Vol. 17(2). P. 839‑848. doi: 10.1109/TII.2020.3007152
  6. Khan F., Rathnayaka S., Ahmed S. Methods and models in process safety and risk management: Past, present and future. Process Safety and Environmental Protection. 2015. Vol. 98. P. 116–147. doi: 10.1016/j.psep.2015.07.005
  7. Carol S. WISER and REMM: Resources for Disaster Response. Journal of Electronic Resources in Medical Libraries. 2009. Vol. 6. P. 253–259. doi: 10.1080/15424060903167393
  8. Polorecka M., Kubas J., Danihelka P., Petrlova K., Repkova Stofkova K., Buganova K. Use of Software on Modeling Hazardous Substance Release as a Support Tool for Crisis Management. Sustainability. 2021. Vol. 13. P. 438‑453. doi: 10.3390/su13010438
  9. Leelossy A., Molnar F., Izsak F., Havasi A., Lagzi I., Meszaros R. Dispersion modeling of air pollutants in the atmosphere: a review. Central European Journal of Geosciences. 2014. Vol. 6. P. 257‑278. doi: 10.2478/s13533-012-0188-6
  10. Yan X., Zhou Y., Diao H., Gu H., Li Y. Development of mathematical model for aerosol deposition under jet condition. Annals of Nuclear Energy. 2020. Vol. 142. P.107394. doi: 10.1016/j.anucene.2020.107394
  11. Elperin T., Fominykh A., Krasovitov B., Vikhansky A. Effect of rain scavenging on altitudinal distribution of soluble gaseous pollutants in the atmosphere. Atmospheric Environment. 2011. Vol. 45(14). P. 2427–2433. doi: 10.1016/j.atmosenv. 2011.02.008
  12. Kustov M., Melnychenko A., Taraduda D., Korogodska A. Research of the Chlorine Sorption Processes when its Deposition by Water Aerosol. In Materials Science Forum. 2021. Vol. 1038. P. 361–373. doi: 10.4028/www.scientific.net/ MSF.1038.361
  13. Gautam S., Liu T., Cole D. Sorption, Structure and Dynamics of CO2and Ethane in Silicalite at High Pressure: A Combined Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulation Study. Molecules. 2019. Vol. 24(1). P. 99. doi: 10.3390/molecules24010099
  14. Hua A. K., Lakey P. S., Shiraiwa M. Multiphase Kinetic Multilayer Model Interfaces for Simulating Surface and Bulk Chemistry for Environmental and Atmospheric Chemistry Teaching. Journal of Chemical Education. 2022. Vol. 99(3). P. 1246‑1254. doi: 10.1021/acs.jchemed.1c00931
  15. Кустов М. В., Басманов О. Є., Тарасенко О. А., Мельниченко А. С. Прогнозування масштабів хімічного ураження за умов осадження небезпечної речовини. Scientific Journal Problems of Emergency Situations. 2021. T. 33. С. 72‑83. doi: 10.52363/2524-0226-2021-33-6
  16. Melnichenko A., Kustov M., Basmanov O., Tarasenko O., Bogatov O., Kravtsov M., Petrova O., Pidpala T., Karatieieva O., Shevchuk N. Devising a procedure to forecast the level of chemical damage to the atmosphere during active deposition of dangerous gases. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 1(10(115)). P. 31–40. doi: 10.15587/1729-4061.2022.251675
  17. Bell K. J. Heat Exchanger Design for the Process Industries. ASME. Journal Heat Transfer. 2004. Vol. 126(6). P. 877–885. doi: 10.1115/1.1833366
  18. Tang L., Cao F., Li Y., Bao J., Ren Z. High performance mid-temperature selective absorber based on titanium oxides cermet deposited by direct current reactive sputtering of a single titanium target. Journal of Applied Physics. 2016. Vol. 119. P. 045102. doi: 10.1063/1.4940386
  19. Merentsov N. A., Golovanchikov A. B., Topilin M. V., Persidskiy A. V., Tezikov D. A. Mass transfer apparatus for a wide range of environmental processes. IOP Publishing. Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1399. P. 055028. doi: 1088/1742-6596/1399/5/055028
  20. Freeman L., Ryan F., Kensler J., Dickinson R., Vining G. A Tutorial on the Planning of Experiments. Quality Engineering. 2013. Vol. 25(4). P. 315‑332. doi: 10.1080/08982112.2013.817013