Коротаева Татьяна Александровна,
Турчинович Анна Олеговна
Аннотация
Одним из важных этапов эксплуатации воздушных судов является «гонка двигателей», предназначенная для проверки работоспособности силовых установок. Этап осуществляется на специальной площадке с газоотбойником – преградой для отклонения выхлопных струй загрязняющих веществ и защиты персонала и окружающей среды от раскаленных газов. Целью исследования являются оценка эффективности газоотбойников сплошной и ячеистой конструкций и их влияние на рассеивание загрязняющих веществ. В работе численно моделируется обтекание трехмерной конфигурации летательного аппарата, стоящего на площадке для гонки двигателей, оборудованной струеотклоняющим щитом. Из сопел двигателя истекают продукты сгорания, состав которых соответствует режиму максимальной тяги. Полагается, что продукты сгорания авиатоплива являются химическими активными веществами. При этом кинетическая модель ограничивается рассмотрением продуктов сгорания авиатоплива, которые определены Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) как наиболее опасные, к тому же часть из этих веществ способна вступать в реакции с кислородом воздуха с дополнительным образованием загрязняющих веществ. Задача решается в рамках уравнений Навье–Стокса, дополненных кинетическими уравнениями взаимодействия продуктов сгорания авиатоплива с кислородом воздуха, которая решается численно с помощью программного продукта Ansys Fluent. Анализ поведения струй загрязняющих веществ и их взаимодействия с газоотбойниками различных конфигураций позволяет сделать выводы об эффективности струеотклоняющих устройств.
Ключевые слова: самолет, «гонка двигателей», газоотбойник, загрязняющие вещества, численное моделирование, химические реакции.
Авторы:
Коротаева Татьяна Александровна
родилась в 1962 году, д-р физ.-мат. наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории физических проблем управления газодинамическими течениями Института теоретической и прикладной механики СО РАН, профессор кафедры инженерных проблем экологии Новосибирского государственного технического университета. Область научных интересов: вычислительная аэродинамика. Опубликовано 111 научных работ. (Адрес: 630090, Россия, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1. Email: korta@itam.nsc.ru).
Турчинович Анна Олеговна
родилась в 1988 году, ассистент кафедры инженерных проблем экологии Новосибирского государственного технического университета. Область научных интересов: математическое моделирование, транспортная экология. Опубликовано 15 печатных работ. Адрес (630073, Россия, Новосибирск, пр. Карла Маркса, д. 20. e-mail:
golubevaa@ngs.ru).
Список литературы
- Методика расчета выбросов загрязняющих веществ двигателями воздушных судов гражданской авиации / Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации, Центр экологической безопасности гражданской авиации. – М., 2007. – 21 с.
- Картышев О.А., Медведев Ю.В. Расчет концентраций загрязняющих веществ от передвижных и стационарных источников аэропортового комплекса // Авиационный экологический вестник. – 2009. – № 2. – С. 71–76.
- Кашеваров А.В., Потапов Ю.Ф., Стасенко А.Л. Влияние вида горючего на физико-химические свойства струй самолетов и распространение их компонентов в окрестности аэропорта // Ученые записки ЦАГИ. – 2001. – Т. 32, № 3/4. – С. 165–175.
- Старик А.М., Фаворский О.Н. Эмиссия из авиационных двигателей и воздействие авиации на атмосферные процессы и климат // Экологические проблемы авиации. – М.: Торус Пресс, 2010. – С. 207–233. – (Труды ЦИАМ; № 1347).
- Голубева А.О., Ларичкин В.В., Коротаева Т.А. Численный расчет рассеивания загрязняющих веществ от эксплуатации самолетов на прилегающих к аэропортам и аэродромам территориях // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. – 2014. – № 1 (22). – С. 52–61.
- Родюков И.С. Геоэкологическая оценка приземного слоя атмосферы на территории аэродромного комплекса: дис. ... канд. геогр. наук: 25.00.36. – Воронеж, 2005. – 117 с.
