Физическая модель процесса снижения загрязнения воздушной среды

Развитие теоретических основ процесса снижения загрязнения воздушной среды долгое время базировалось на:

- дифференцированном решении внутренней и внешней задач снижения загрязнения воздушной среды;

- описании процессов взаимодействия частиц дисперсной фазы в конкретных конструкциях аппаратов (вытяжных зонтах, бортовых отсосах, циклонах, скрубберах, пылеосадительных камерах, матерчатых фильтрах, электрофильтрах и т.п.).

В последнее время проводятся исследования снижения загрязнения воздушной среды как единого поэтапного процесса на основе принципиально новых подходов к созданию общей теории снижения загрязнения.

В рамках таких исследований предложено научное направление по прогнозу и расчету эффективности процессов и технических средств снижения загрязнения воздушной среды.

В основе этого направления находится вероятностно-статистический подход к описанию процессов движения частиц дисперсной фазы с учетом режимных и конструктивных параметров инженерных систем, свойств потока загрязняющих веществ, более общих граничных условий и стохастических явлений.

В результате проведенных исследований построены математические модели процессов образования, выделения, распространения и удаления аэрозоля. Основными недостатками в этих исследованиях являются:

- во-первых, недостаточно упорядоченная классификационная схема процессов зарождения и разрушения аэрозоля;

- во-вторых, ограниченное лишь параметрами свойств рассмотрение физики процессов взаимодействия частиц между собой и с внешними воздействиями.

Примером другого направления исследований является разработка физико-химического подхода к решению задач снижения загрязнения. В результате проведенных в этом направлении исследований разработана методология описания процесса, включающая методы расчета его эффективности. Однако в этих исследованиях недостаточно раскрыта взаимосвязь параметров аэрозоля с параметрами окружающей среды, и не в полной мере учтены граничные условия, относящихся к этой взаимосвязи.

В отличие от вероятностно-статистического подхода в физико-химическом кроме параметров свойств учтены также энергетические параметры аэрозоля. Однако эти параметры раскрыты лишь относительно внутренней энергетики процесса.

На основе выделенных направлений в настоящее время предложен принципиально новый подход к исследованию процесса, базирующийся на:

- упорядочении понятий и классификационной схемы процесса;

- рассмотрении аэрозоля как дисперсной системы;

- рассмотрении устойчивости как результирующей характеристики состояния дисперсных систем;

- дифференциации дисперсных систем в процессах образования, выделения, распространения и разрушения аэрозоля.