Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Москва: Московский технологический институт стали и сплавов, 2002.
— 148 с.
05.26.03. - Пожарная и промышленная безопасность (технические науки)
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Мастрюков Б.С. цель которого — выявление закономерностей распространения внешнего загрязненного токсикантами воздуха внутри жилых, административных и производственных помещений и разработка мер защиты населения и персонала от токсического поражения. Для решения поставленной задачи необходимо:
- классифицировать жилые, административные и промышленные здания различного назначения по принципам организации воздухообмена и выявить наиболее характерные схемы;
- проанализировать существующие методы расчета воздухообмена зданий и убежищ и установить границы их применимости;
- разработать математическую модель распространения токсических примесей внутри помещений различного назначения, учитывающую условия воздухообмена с наружным загрязненным воздухом, реальную геометрию помещений, условия подачи и удаления воздуха, физические свойства примеси и газовоздушной смеси и другие факторы;
- с использованием разработанной модели исследовать влияние на опасность токсического поражения людей внутри зданий основных метеоклиматических (время года, соотношение температур приточного воздуха и воздуха в помещении), конструктивных (схема вентиляции и кратность воздухообмена), физико-химических (тип токсиканта) и организационных (эвакуация, герметизация помещений) параметров;
- разработать рекомендации по защите населения и персонала предприятий при авариях, связанных с выбросами ОХВ. Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:
- разработана математическая модель распространения примеси внутри вентилируемых помещений различного назначения, учитывающая «плавучесть» токсиканта, реальную геометрию помещений и схемы вентиляции;
- проведена настройка и адаптация вычислительного комплекса PHOENICS к решению задач распределения примеси в помещениях;
- с использованием вычислительного комплекса PHOENICS методом математического моделирования решена задача по расчету распределения концентраций токсиканта, поступающего с наружным загрязненным воздухом, внутри помещений разного назначения;
- установлена вероятность токсического поражения населения и персонала при различных способах спасения (эвакуация, ожидание помощи). Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов обусловлена применением средств математического моделирования, основанных на фундаментальных законах сохранения и переноса, а также удовлетворительным согласованием результатов расчета с экспериментальными данными. Практическая значимость результатов работы состоит в том, что с помощью разработанной модели можно проводить количественный анализ опасности поражения персонала ОПО и населения, находящихся внутри зданий при аварии, связанной с выбросом ОХВ. Модель предназначена для решения многих практически значимых исследовательских и прикладных задач промышленной безопасности: разработка путей эвакуации, проектирование средств инженерной защиты сооружений от проникновения ОХВ, экспертиза проектов систем вентиляции и т.п. Полученные автором количественные оценки могут быть использованы для решения задач промышленной безопасности.
05.26.03. - Пожарная и промышленная безопасность (технические науки)
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Мастрюков Б.С. цель которого — выявление закономерностей распространения внешнего загрязненного токсикантами воздуха внутри жилых, административных и производственных помещений и разработка мер защиты населения и персонала от токсического поражения. Для решения поставленной задачи необходимо:
- классифицировать жилые, административные и промышленные здания различного назначения по принципам организации воздухообмена и выявить наиболее характерные схемы;
- проанализировать существующие методы расчета воздухообмена зданий и убежищ и установить границы их применимости;
- разработать математическую модель распространения токсических примесей внутри помещений различного назначения, учитывающую условия воздухообмена с наружным загрязненным воздухом, реальную геометрию помещений, условия подачи и удаления воздуха, физические свойства примеси и газовоздушной смеси и другие факторы;
- с использованием разработанной модели исследовать влияние на опасность токсического поражения людей внутри зданий основных метеоклиматических (время года, соотношение температур приточного воздуха и воздуха в помещении), конструктивных (схема вентиляции и кратность воздухообмена), физико-химических (тип токсиканта) и организационных (эвакуация, герметизация помещений) параметров;
- разработать рекомендации по защите населения и персонала предприятий при авариях, связанных с выбросами ОХВ. Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:
- разработана математическая модель распространения примеси внутри вентилируемых помещений различного назначения, учитывающая «плавучесть» токсиканта, реальную геометрию помещений и схемы вентиляции;
- проведена настройка и адаптация вычислительного комплекса PHOENICS к решению задач распределения примеси в помещениях;
- с использованием вычислительного комплекса PHOENICS методом математического моделирования решена задача по расчету распределения концентраций токсиканта, поступающего с наружным загрязненным воздухом, внутри помещений разного назначения;
- установлена вероятность токсического поражения населения и персонала при различных способах спасения (эвакуация, ожидание помощи). Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов обусловлена применением средств математического моделирования, основанных на фундаментальных законах сохранения и переноса, а также удовлетворительным согласованием результатов расчета с экспериментальными данными. Практическая значимость результатов работы состоит в том, что с помощью разработанной модели можно проводить количественный анализ опасности поражения персонала ОПО и населения, находящихся внутри зданий при аварии, связанной с выбросом ОХВ. Модель предназначена для решения многих практически значимых исследовательских и прикладных задач промышленной безопасности: разработка путей эвакуации, проектирование средств инженерной защиты сооружений от проникновения ОХВ, экспертиза проектов систем вентиляции и т.п. Полученные автором количественные оценки могут быть использованы для решения задач промышленной безопасности.