Vestnik of Don State Technical UniversityVestnik of Don State Technical UniversityВестник Донского государственного технического университета1992-5980269810.12737/4545Инженерное дело, технологии и технические наукиEngineering, Technology and Technical SciencesИнженерное дело, технологии и технические наукиMathematical and computer-based simulation of industrial environment generation for the purposes of planning and optimization of area ventilation systemsМАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ В ЦЕЛЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙЛегконогихАлександр НиколаевичLegkonogikhAleksandr Николаевичlan-666-121285@mail.ruМесхиБесарион ЧохоевичMeskhiBesarion Чохоевичreception@donstu.ruБулыгинЮрий ИгоревичBulyginYury Игоревичbulyur_rostov@mail.ruГайденкоАнатолий ЛеонидовичGaydenkoAnatoliy Леонидовичtoliamba1@mail.ruРостовский торгово-экономический колледжРостов-на-ДонуРоссияRostov College of Commerce and EconomicsRostov-on-DonRussian Federation0606201406062014142https://zh-szf.ru/en/nauka/article/2698/view
Выявлены доминирующие опасные и вредные производственные факторы на участках сварки. Это повышенная загазованность и запыленность. В зависимости от вида сварки концентрации вредных веществ (угарный газ, оксиды железа и магния) превышают санитарно-гигиенические нормы в 7–10 раз. Рассмотрен тепломассоперенос вредных примесей и теплоты в производственной среде с активной вентиляцией и источниками загрязнения. Представлена его нестационарная трехмерная математическая модель. Она учитывает завихрения газовоздушных потоков, и этим отличается от существующих моделей распространения производственных вредностей. Разработанное программное обеспечение (ПО) позволяет решать различные задачи установки и эксплуатации вентиляционной системы. В частности, речь идет о рациональном размещении различных технических устройств данной системы, проблемах управления ею и об оптимальном расположении рабочих мест. Для обеспечения безопасных условий труда операторов сварочных производств разработаны рекомендации по рациональной организации работы систем местной вентиляции. Предложены соответствующие конструктивные решения.
The dominant occupational hazards at the welding sites are identified. They are elevated air pollution and dustiness. Depending on the welding forms, the concentrations of harmful substances (carbon oxide, iron and magnesium oxides) exceed the sanitary-hygienic standards by 7-10 times. The heat and mass transfer of harmful substances and heat in the industrial environment with dynamic ventilation and pollutant sources is considered. Its nonstationary 3D mathematical model is presented. The model permits the turbulence of air flows which differs it from the existing models of the occupational hazard spread. The developed software enables to solve various tasks of the ventilation system installation and operation. Specifically, it is referred to the rational distribution of various engineering devices of the given system, its control issues, and of the optimal worksite location. To ensure safe working conditions for the welding operators, the recommendations on the rational organization of the local ventilation system operation are developed. The corresponding constructive solutions are proposed.
УДК 004.94 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ В ЦЕЛЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ[1] Б. Ч. Месхи, Ю. И. Булыгин, А. Н. Легконогих, А. Л. Гайденко Выявлены доминирующие опасные и вредные производственные факторы на участках сварки. Это повышенная загазованность и запыленность. В зависимости от вида сварки концентрации вредных веществ (угарный газ, оксиды железа и магния) превышают санитарно-гигиенические нормы в 7–10 раз. Рассмотрен тепломассоперенос вредных примесей и теплоты в производственной среде с активной вентиляцией и источниками загрязнения. Представлена его нестационарная трехмерная математическая модель. Она учитывает завихрения газовоздушных потоков, и этим отличается от существующих моделей распространения производственных вредностей. Разработанное программное обеспечение (ПО) позволяет решать различные задачи установки и эксплуатации вентиляционной системы. В частности, речь идет о рациональном размещении различных технических устройств данной системы, проблемах управления ею и об оптимальном расположении рабочих мест. Для обеспечения безопасных условий труда операторов сварочных производств разработаны рекомендации по рациональной организации работы систем местной вентиляции. Предложены соответствующие конструктивные решения. [1] Работа по теме № 1.1.12 «Разработка фундаментальных основ методологии математического моделирования формирования опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ)» проведена в рамках выполнения госзадания Минобрнауки России в части НИР.
Cline, M.-C. Computation of two-dimensional, viscous nozzle flow / M.-C. Cline // AIAA Journal. - 1976. - Vol. 14, № 3. - P. 295-296.Cline, M.C. Computation of two-dimensional, viscous nozzle flow. AIAA Journal, 1976, vol.14, no. 3, pp. 295-296.Shuen, J.-S. A time-accurate algorithm for chemical non-equilibrium viscous flows at all speeds / J.-S. Shuen, K.-H. Chen, Y. Choi // AIAA Papers. - 1992. - № 92-3639. - P. 5-14.Shuen, J.S., Chen, K.-H., Choi, Y. A time-accurate algorithm for chemical non-equilibrium viscous flows at all speeds. AIAA Pap., 1992, no. 92-3639, pp. 5-14.Конечноэлементное моделирование процессов массопереноса загрязнений в производственной среде с учетом завихрений воздушных потоков / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Донcкого государственного технического университета. - 2012. - № 6 (67). - С. 10-16.Meskhi, B. C., Solovyev, A.N., Bulygin, Y. I., Koronchik, D.A. Konechnoelementnoye modelirovaniye protsessov massoperenosa zagryazneniy v proizvodstvennoy srede s uchetom zavikhreniy vozdushnykh potokov. [Finite-element modeling of contamination mass transfer processes in technological environment with regard to airflow turbulence.] Vestnik of DSTU, 2012, no. 6(67), pp. 10-16 (in Russian).Математическое и экспериментальное моделирование процессов распространения оксидов углерода и избытков теплоты в газовоздушной среде помещения / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Донcкого государственного технического университета. - 2011. - Т. 11, № 6 (57). - C. 862-874.Meskhi, B. C., Maslov, A.N., Solovyev, A.N., Bulygin, Y. I., Koronchik, D.A. Matematicheskoye i eksperimentalnoye modelirovaniye protsessov rasprostraneniya oksidov ugleroda i izbytkov teploty v gazovozdushnoy srede pomeshcheniya. [Mathematical and experimental simulation of carbon oxides and excess heat propagation in gas-air indoor environment.] Vestnik of DSTU, 2011, vol. 11, no. 6(57), pp. 862-874 (in Russian).Модель массопереноса тяжелых примесей в вентилируемых помещениях участков обкатки и определение опасных зон загазованности по канцерогенам / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Донcкого государственного технического университета. - 2010. - Т. 10, № 4 (47). - C. 534-544.Meskhi, B.C., Bulygin, Y.I., Maslov, A.N., Koronchik, D.A., Tiratsuyan, L.L. Model massoperenosa tyazhelykh primesey v ventiliruyemykh pomeshcheniyakh uchastkov obkatki i opredeleniye opasnykh zon zagazovannosti po kantserogenam. [Model of mass transfer of heavy admixtures in faned locations of sections of rolling and definition of hazardous zones of the gassed condition on cancerogenes.] Vestnik of DSTU, 2010, vol. 10, no. 4 (47), pp. 534-544 (in Russian).SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский [и др.]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2008. - С. 228-245.Alyamovsky, A. A., Sobachkin, A.A., Odintsov, E.V., Kharitonovich, A. I., Ponomarev, N. B. SolidWorks 2007/2008. Kompyuternoye modelirovaniye v inzhenernoy praktike. [SolidWorks 2007/2008. Computer simulation in engineering practice.] Saint Petersburg: BKhV-Peterburg, 2008, pp. 228-245 (in Russian).Гримитлин, А. М. Вентиляция сварочного производства / А. М. Гримитлин // Арктический СНиП. - 2006. - № 19. - С. 34-39.Grimitlin, A.M. Ventilyatsiya svarochnogo proizvodstva. [Ventilation of welding production.] Arkticheskiy SNiP, 2006, no. 19, pp. 34-39 (in Russian).ГОСТ 12.1.005-88. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны / Министерство здравоохранения СССР, Всесоюзный центральный совет профессиональных союзов, Государственный комитет СССР по стандартам. - Москва : Издательство стандартов, 1988. - 49 с.GOST 12.1.005-88. Mezhgosudarstvennyy standart. Sistema standartov bezopasnosti truda. Obshchiye sanitarno-gigiyenicheskiye trebovaniya k vozdukhu rabochey zony. [GOST 12.1.005-88. Interstate standard. System of occupational safety standards. General sanitary-hygienic requirements to the air of working zone.] Ministerstvo zdravookhraneniya SSSR, Vsesoyuznyy tsentralnyy sovet professionalnykh soyuzov, Gosudarstvennyy komitet SSSR po standartam. [USSR Ministry of Health, All-Union Central Trade Union Council, USSR State Committee for Standardization.] Moscow: Izdatelstvo standartov, 1988, 49 p. (in Russian).СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений [Электронный ресурс] / Госкомсанэпиднадзор России. - Режим доступа : http://www.rg.ru/2010/07/15/sanpin548-dok.html (дата обращения: 29.04.14).SanPiN 2.2.4.548-96. Gigiyenicheskiye trebovaniya k mikroklimatu proizvodstvennykh pomeshcheniy. [SanRaN 2.2.4.548-96. Hygienic requirements to microclimate of industrial facilities.] Goskomsanepidnadzor Rossii. Available at: http://www.rg.ru/2010/07/15/sanpin548-dok.html (дата accessed: 29.04.14) (in Russian).Тищенко, Н. Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе : справочник / Н. Ф. Тищенко. - Москва : Химия, 1991. - 368 с.Tishchenko, N.F. Okhrana atmosfernogo vozdukha. Raschet soderzhaniya vrednykh veshchestv i ikh raspredeleniye v vozdukhe: spravochnik. [Atmospheric air protection. Calculation of content of harmful substances and their distribution in the air: reference book.] Moscow: Khimiya. 1991, 368 p. (in Russian).