Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали программу для моделирования выбросов загрязняющих веществ, возникающих от воздушных судов во время работы двигателей. Полученные данные помогут в формировании санитарно-защитных зон (СЗЗ) вокруг аэропортов, сообщили в пресс-службе университета. 
Санитарно-защитные зоны служат для защиты жилых районов от химического и физического воздействия, создавая экологический барьер при функционировании аэропорта. Их формируют на основании расчетов рассеивания загрязняющих веществ, исходя из работы двигателей самолетов и с учетом фонового загрязнения. Границы зон устанавливаются так, чтобы концентрация вредных веществ на внешней границе не превышала 1 ПДК.
«Исследователи Новосибирского государственного технического университета провели оценку распространения загрязняющих веществ, образующихся при работе двигателей воздушных судов, с использованием численного моделирования. Полученные результаты могут быть применены для расчета санитарно-защитных зон вокруг аэропортов», — сказали в пресс-службе.
Доцент кафедры инженерных проблем экологии НГТУ кандидат технических наук Анна Турчинович отметила, что работа над созданием подхода для оценки уровня загрязнения от воздушных судов велась по двум направлениям. Разработан программный продукт для расчета рассеивания загрязняющих веществ от движущихся источников. С помощью этой программы можно определить уровень загрязнения на различных этапах взлетно-посадочного цикла.
«Каждый этап имеет свои специфики. Во время руления двигатели функционируют на малом газе, а во время взлета — на максимальном режиме, что приводит к изменениям в составе и объеме выбросов. Более того, экологический след каждого аэропорта уникален и зависит от интенсивности полетов, типов воздушных судов, инфраструктуры (геометрия рулежных дорожек, уклон взлетно-посадочных полос) и географического расположения, что влияет на характер рассеивания загрязняющих веществ», — пояснила Турчинович.
Загрузив территорию аэропорта в программу, разработанную учеными НГТУ, можно построить траекторию движения самолета и провести расчет выбросов загрязняющих веществ в процессе «взлет — посадка», а также визуализировать уровень их концентрации с помощью изолиний. Основой методики расчета выбросов является система газодинамических уравнений, описывающая процесс распространения примесей с учетом диффузии и переноса.
О еще одном направлении разработки
Второе направление работы исследователей НГТУ — это оценка уровня и характера распространения загрязняющих веществ с учетом их химической активности и взаимодействия с отклоняющим устройством (газоотбойником). В авиации существует понятие «гонка двигателя» — плановая проверка работоспособности силовых установок на различных режимах, проводимая на земле. Обязательным элементом для безопасного проведения испытаний являются газоотбойники, которые отклоняют и рассеивают мощный поток воздуха.
«Используя имеющиеся 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. Провели расчеты эффективности газоотбойника при варьировании его удаления и определили расстояние, влияющее на рассеивание загрязняющих веществ. Результаты моделирования могут быть использованы при проектировании местоположения отклоняющего устройства», — добавила Турчинович.
Фото: hi-tech.mail.ru