Computational simulation of transfer and dispersion of automobile transport exhaust gases by the airflow over the urban quarter territory

Authors

  • Mikhail Gennadievich Boyarshinov Perm State National Research Polytechnical University
  • Denis Sergeevich Balabanov Perm State National Research Polytechnical University

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.22

Keywords:

gas dynamics, Euler equations, impurity concentration, pollution in urban territories

Abstract

To describe the concentration fields of automobile exhaust gases in the city atmospheric air, the system of Euler differential equations (continuity, motion, energy, and state) in partial derivatives with appropriate boundary conditions is used. The numerical solution is based on the large-particle method (Davydov's method). The computational experiment allows us to determine the distribution of the main gas-dynamic characteristics of a gas-air mixture flow and the distribution of concentration of carbon monoxide that is a common constituent of the exhaust gas over a complex spatial area.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Волкова О.Д., Самойлова Т.С. Методология экологического нормирования нагрузок выбросов автотранспорта на лесные экосистемы // Экол. нормир.: пробл. и методы. - М., 1992. - С. 35-37.
Таранков В.И., Матвеев С.М. О влиянии автотранспортного загрязнения на сосновые насаждения зеленой зоны г. Воронежа. - Воронеж, Воронеж. лесотехн. ин-т, 1992. - 8 с. - Деп. в ВНИИЦлесресурсы 26.10.92, N 910-лх92.
Фельдман Ю.Г. Гигиеническая оценка автотранспорта как источника загрязнения атмосферного воздуха. - М.: Медицина. - 1975. - 160 с.
Chock D.P. A simple line-source model for dispersion near roadways // Atmospheric environment. Part B. - 1978. - V. 12, N. 4. - P. 823-829. DOI
Csanady G.T. Crosswind shear effects on atmospheric diffusion // Atmospheric environment. Part B. - 1972. - V. 6, N. 1. - P. 221-232. DOI
Kasibhatla P.S., Peters L.K., Fairweather G. Numerical simulation of transport from an infinite line source: Error analysis // Atmospheric environment. Part B. - 1988. - V. 22, N. 1. - P. 75-82. DOI
Luhar A.K., Patil R.S. A general finite line source model for vehicular pollution prediction // Atmospheric Environment. Part B. - 1989. - V. 23, N. 3. - P. 555-562. DOI
Peterson W.B. User’s Guide for HIWAY-2: A highway air pollution model // EPA-600/8-80-018. - 1980. - P. 124.
Sivacoumar R., Thanasekaran K. Line source model for vehicular pollution prediction near roadways and model evaluation through statistical analysis // Environ. Pollut. - 1999. - V. 104, N. 3. - P. 389-395. DOI
Бояршинов М.Г. Распределение концентрации выхлопных газов вблизи автотрассы со случайным потоком автомобилей // Инж.-физич. журнал. - 2006. - Т. 79, № 6. - С. 128-140.
Шатров А.В., Шварц К.Г. Численное моделирование атмосферных мезомасштабных процессов переноса примесей в окрестности города Kирова // Вычисл. мех. сплош. сред.- 2010. - Т. 3, № 3. - С. 117-125.
Петров В.Ю., Петухов М.Ю., Якимов М.Р. Анализ режимов работы улично-дорожной сети крупных городов на примере города Перми. - Пермь: Изд. ПГТУ, 2004. - 275 с.
Бояршинов М.Г., Харченко А.В., Балабанов Д.С. Перенос и рассеяние воздушным потоком тяжелого нагретого газа // Вестник ИжГТУ. - 2011. - № 2. - С. 206-211.
Численное исследование актуальных проблем машиностроения и механики сплошных и сыпучих сред методом крупных частиц: в 5 томах / Под. ред. Ю.М. Давыдова. - М.: Национальная академия прикладных наук, 1995. - 1658 с.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615085, Российская федерация. Вычислительное моделирование движения нетеплопроводного сжимаемого газа, генерируемого точечным источником / М.Г. Бояршинов, Д.С. Балабанов; правообладатель ГОУВПО ПГТУ. - № 2011613493; дата поступл. 12.05.2011; дата регистр. 29.06.2011.
Бояршинов М.Г., Балабанов Д.С. Вычислительное моделирование движения сжимаемой среды, генерируемой точечным источником // Вычисл. мех. сплош. сред. - 2010. - Т. 3, № 3. - С. 18-32.
Смирнов Н.В., Дунин-БарковскийИ.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. - М.: Наука, 1969. - 512 с.
Филиппов И.Г., Горский В.Г., Швецова-Шиловская Т.Н. О рассеянии примеси в приземном слое атмосферы // Теор. основы хим. технол. - 1995. - Т. 29, № 5. - С. 517-521.
Методика расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях / А.В. Рузский, В.В. Донченко, В.А. Петрухин и др. - М.: Изд-во Мин-ва транспорта РФ, 1996. - 54 с.

###

Volkova O.D., Samojlova T.S. Metodologia ekologiceskogo normirovania nagruzok vybrosov avtotransporta na lesnye ekosistemy // Ekol. normir.: probl. i metody. - M., 1992. - S. 35-37.
Tarankov V.I., Matveev S.M. O vlianii avtotransportnogo zagraznenia na sosnovye nasazdenia zelenoj zony g. Voroneza. - Voronez, Voronez. lesotehn. in-t, 1992. - 8 s. - Dep. v VNIIClesresursy 26.10.92, N 910-lh92.
Fel’dman U.G. Gigieniceskaa ocenka avtotransporta kak istocnika zagraznenia atmosfernogo vozduha. - M.: Medicina. - 1975. - 160 s.
Chock D.P. A simple line-source model for dispersion near roadways // Atmospheric environment. Part B. - 1978. - V. 12, N. 4. - P. 823-829. DOI
Csanady G.T. Crosswind shear effects on atmospheric diffusion // Atmospheric environment. Part B. - 1972. - V. 6, N. 1. - P. 221-232. DOI
Kasibhatla P.S., Peters L.K., Fairweather G. Numerical simulation of transport from an infinite line source: Error analysis // Atmospheric environment. Part B. - 1988. - V. 22, N. 1. - P. 75-82. DOI
Luhar A.K., Patil R.S. A general finite line source model for vehicular pollution prediction // Atmospheric Environment. Part B. - 1989. - V. 23, N. 3. - P. 555-562. DOI
Peterson W.B. User’s Guide for HIWAY-2: A highway air pollution model // EPA-600/8-80-018. - 1980. - P. 124.
Sivacoumar R., Thanasekaran K. Line source model for vehicular pollution prediction near roadways and model evaluation through statistical analysis // Environ. Pollut. - 1999. - V. 104, N. 3. - P. 389-395. DOI
Boarsinov M.G. Raspredelenie koncentracii vyhlopnyh gazov vblizi avtotrassy so slucajnym potokom avtomobilej // Inz.-fizic. zurnal. - 2006. - T. 79, No 6. - S. 128-140.
Satrov A.V., Svarc K.G. Cislennoe modelirovanie atmosfernyh mezomasstabnyh processov perenosa primesej v okrestnosti goroda Kirova // Vycisl. meh. splos. sred.- 2010. - T. 3, No 3. - S. 117-125.
Petrov V.U., Petuhov M.U., Akimov M.R. Analiz rezimov raboty ulicno-doroznoj seti krupnyh gorodov na primere goroda Permi. - Perm’: Izd. PGTU, 2004. - 275 s.
Boarsinov M.G., Harcenko A.V., Balabanov D.S. Perenos i rasseanie vozdusnym potokom tazelogo nagretogo gaza // Vestnik IzGTU. - 2011. - No 2. - S. 206-211.
Cislennoe issledovanie aktual’nyh problem masinostroenia i mehaniki splosnyh i sypucih sred metodom krupnyh castic: v 5 tomah / Pod. red. U.M. Davydova. - M.: Nacional’naa akademia prikladnyh nauk, 1995. - 1658 s.
Svidetel’stvo o gosudarstvennoj registracii programmy dla EVM No 2011615085, Rossijskaa federacia. Vycislitel’noe modelirovanie dvizenia neteploprovodnogo szimaemogo gaza, generiruemogo tocecnym istocnikom / M.G. Boarsinov, D.S. Balabanov; pravoobladatel’ GOUVPO PGTU. - No 2011613493; data postupl. 12.05.2011; data registr. 29.06.2011.
Boarsinov M.G., Balabanov D.S. Vycislitel’noe modelirovanie dvizenia szimaemoj sredy, generiruemoj tocecnym istocnikom // Vycisl. meh. splos. sred. - 2010. - T. 3, No 3. - S. 18-32.
Smirnov N.V., Dunin-BarkovskijI.V. Kurs teorii veroatnostej i matematiceskoj statistiki dla tehniceskih prilozenij. - M.: Nauka, 1969. - 512 s.
Filippov I.G., Gorskij V.G., Svecova-Silovskaa T.N. O rasseanii primesi v prizemnom sloe atmosfery // Teor. osnovy him. tehnol. - 1995. - T. 29, No 5. - S. 517-521.
Metodika rascetov vybrosov v atmosferu zagraznausih vesestv avtotransportom na gorodskih magistralah / A.V. Ruzskij, V.V. Doncenko, V.A. Petruhin i dr. - M.: Izd-vo Min-va transporta RF, 1996. - 54 s.

Downloads

Published

2011-12-01

Issue

Section

Articles

How to Cite

Boyarshinov, M. G., & Balabanov, D. S. (2011). Computational simulation of transfer and dispersion of automobile transport exhaust gases by the airflow over the urban quarter territory. Computational Continuum Mechanics, 4(3), 13-20. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.22