Численное исследование переноса тяжёлой примеси с облаком горячего газа в атмосфере

А.В. Аксаков (Ижевск)

Сценарий переноса примеси в атмосфере с облаком горячего газа условно можно разделить на четыре этапа:

·         мгновенное выделение большого количества тепла в результате пожара или взрыва;

·         формирование и подъём облака;

·         перенос облака с примесью.

В данной работе нас интересует вторая стадия.

На этапе формирования подъёма облака происходят частичное осаждение наиболее тяжёлых фракций примеси и возникновение устойчивой структуры в виде вихревого кольца, характерной для данного типа процессов. Подъём продолжается до тех пор, пока существует положительная плавучесть, вызванная более высокой, чем в окружающей атмосфере, температурой ядра термика. После снятия перегрева и распада термика, распространение примеси в атмосфере можно рассчитывать по хорошо апробированным полуэмпирическим и эмпирическим моделям.

 Расчёт плотности температуры и скоростей потоков газа в облаке проводился численным интегрированием по времени полных уравнений Навье – Стокса с заменой коэффициента молекулярной вязкости на полуэмпирический коэффициент турбулентной вязкости, который вычислялся по уравнениям .