В Новосибирске разработали программу для моделирования выбросов от самолетов

Ученые Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали программное обеспечение, позволяющее моделировать распространение загрязняющих веществ от работающих авиационных двигателей.

Разработка поможет при установлении санитарно-защитных зон вокруг аэропортов. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

Санитарно-защитные зоны необходимы для создания экологического барьера между аэропортами и жилой застройкой. Они защищают население от химического и физического воздействия. Границы таких зон определяют на основе расчетов рассеивания загрязнений от двигателей самолетов с учетом фонового загрязнения. Ключевое требование — концентрация вредных веществ на внешней границе не должна превышать предельно допустимую.

Как пояснили в университете, работа велась по двум направлениям. Первое — создание программного продукта для расчета рассеивания загрязняющих веществ от движущихся источников. Программа позволяет оценить уровень загрязнения на различных этапах взлетно-посадочного цикла.

Доцент кафедры инженерных проблем экологии НГТУ Анна Турчинович пояснила, что каждый этап имеет свои особенности. При рулении двигатели работают в режиме малого газа, при взлете — на максимальной мощности, что влияет на состав и объем выбросов. Кроме того, экологическая обстановка вокруг каждого аэропорта индивидуальна и зависит от интенсивности полетов, типов воздушных судов, инфраструктуры (геометрии рулежных дорожек, уклона взлетно-посадочных полос) и географического положения, определяющего характер рассеивания примесей.

Для работы с программой необходимо загрузить карту территории аэропорта, выстроить траекторию движения самолета и произвести расчет выбросов за цикл «взлет — посадка». Уровень концентрации загрязняющих веществ визуализируется с помощью изолиний. В основе расчетов лежит система газодинамических уравнений, описывающая процессы диффузии и переноса примесей.

Второе направление исследований связано с оценкой распространения загрязняющих веществ с учетом их химической активности и взаимодействия с газоотбойниками — устройствами, отклоняющими мощный поток воздуха при наземных испытаниях двигателей (так называемой «гонке двигателя»). Ученые смоделировали сгорание топлива при максимальном режиме и режиме малой тяги, учитывая конструкцию газоотбойника и его расположение относительно сопла.

«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 Анна Турчинович.