В Новосибирске разработали программное обеспечение для моделирования выбросов от самолетов

Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали программу для моделирования выбросов загрязняющих веществ от воздушного судна, образующихся при работе двигателя. Результаты помогут в создании санитарно-защитных зон (СЗЗ) вокруг аэропортов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза.

Санитарно защитные зоны защищают жилую застройку от химического и физического воздействия, создавая экологический барьер при работе аэропорта. Их устанавливают на основе расчетов рассеивания загрязнений от двигателей самолетов с учетом фонового загрязнения. Границы определяют так, чтобы концентрация вредных веществ на внешней границе не превышала 1 ПДК.

"Ученые Новосибирского государственного технического университета посредством численного моделирования провели оценку распространения загрязняющих веществ, образующихся при работе двигателей воздушных судов. Результаты могут использоваться при расчете санитарно-защитных зон вокруг аэропортов", — рассказали в пресс-службе.

Как рассказала доцент кафедры инженерных проблем экологии НГТУ кандидат технических наук Анна Турчинович, работа по созданию подхода для оценки уровня загрязнения от воздушных судов проводилась по двум направлениям. Был разработан программный продукт для расчета рассеивания загрязняющих веществ от движущихся источников. Используя программу, можно рассчитать уровень загрязнения на разных этапах взлетно-посадочного цикла.

"Каждый этап имеет свои особенности. На этапе руления двигатели работают на режиме малого газа, на этапе взлета - на максимальном режиме, что приводит к изменению состава и количества выбросов. Кроме того, экологический след каждого аэропорта индивидуален и зависит от интенсивности полетов, типа воздушных судов, инфраструктуры (геометрии рулежных дорожек, уклона взлетно-посадочных полос) и географического положения, которое влияет на характер рассеивания загрязняющих веществ", — объяснила Турчинович.

Загрузив территорию аэропорта в программу, разработанную учеными НГТУ, можно выстроить траекторию движения самолета и произвести расчет выбросов загрязняющих веществ самолетами за цикл "взлет – посадка", а с помощью изолиний — визуализировать уровень их концентрации. В основе методики расчета выбросов лежит система газодинамических уравнений, которая описывает процесс распространения примесей с учетом диффузии и переноса.

Второе направление работы ученых НГТУ - это оценка уровня и характера распространения загрязняющих веществ с учетом их химической активности и взаимодействия с отклоняющим устройством (газоотбойником). В авиации существует такое понятие, как "гонка двигателя" — плановая проверка работоспособности силовых установок на различных режимах, выполняемая на земле. Обязательным элементом для безопасного проведения испытаний являются газоотбойники, которые отклоняют и рассеивают мощный поток воздуха.

"Используя существующие программные комплексы, мы смоделировали сгорание топлива при максимальном режиме работы двигателя и режиме малой тяги с учетом конструкции газоотбойника и его расположения относительно сопла самолета. Были произведены расчеты эффективности газоотбойника при варьировании его удаления и определено расстояние, влияющее на рассеивание загрязняющих веществ. Результаты моделирования могут быть использованы при проектировании местоположения отклоняющего устройства", — рассказала Турчинович.