Numerical Analysis of Aerodynamic Regime Near Tailings Storage Facility
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
IOP Publishing Ltd
Abstract
ENG: Tailings formed during the mining and beneficiation of iron ore are sources of intensive dust generation. In order to assess the intensity of dust formation and determine the effectiveness of methods of its reduction, it is necessary to know the local velocity of the air flow near the various surfaces of the tailings storage facility. For the theoretical solution of this problem, a CFD model was developed, which allows determining the velocity field of the air flow when flowing around the tailings storage facility. The model allows you to obtain the value of the wind speed near the surfaces of the structure and, based on this information, to make a forecast of possible dust formation. The constructed CFD model is based on the use of an aerodynamic model of potential motion. The modeling equation is the Laplace equation for the velocity potential. To build a numerical model, the idea of establishing a solution in time is used, therefore numerical integration of the "unsteady equation" for the velocity potential is carried out. Numerical integration is carried out using the finite-difference method of total approximation. The results of the computational experiment are presented.
UKR: Хвостосховища, що утворюються при видобутку та збагаченні залізної руди, є джерелами інтенсивного пилоутворення. Для того, щоб оцінити інтенсивність пилоутворення та визначити ефективність методів його зниження, необхідно знати локальну швидкість повітряного потоку біля різних поверхонь хвостосховища. Для теоретичного вирішення цієї задачі була розроблена CFD модель, яка дозволяє визначити поле швидкостей повітряного потоку при обтіканні хвостосховища. Модель дозволяє отримати значення швидкості вітру біля поверхонь споруди і на основі цієї інформації зробити прогноз можливого пилоутворення. Побудована CFD модель базується на використанні аеродинамічної моделі потенційного руху. Рівнянням моделювання є рівняння Лапласа для потенціалу швидкості. Для побудови чисельної моделі використовується ідея встановлення розв'язку в часі, тому проводиться чисельне інтегрування "нестаціонарного рівняння" для потенціалу швидкості. Чисельне інтегрування здійснюється за допомогою скінченно-різницевого методу повної апроксимації. Представлено результати обчислювального експерименту.
UKR: Хвостосховища, що утворюються при видобутку та збагаченні залізної руди, є джерелами інтенсивного пилоутворення. Для того, щоб оцінити інтенсивність пилоутворення та визначити ефективність методів його зниження, необхідно знати локальну швидкість повітряного потоку біля різних поверхонь хвостосховища. Для теоретичного вирішення цієї задачі була розроблена CFD модель, яка дозволяє визначити поле швидкостей повітряного потоку при обтіканні хвостосховища. Модель дозволяє отримати значення швидкості вітру біля поверхонь споруди і на основі цієї інформації зробити прогноз можливого пилоутворення. Побудована CFD модель базується на використанні аеродинамічної моделі потенційного руху. Рівнянням моделювання є рівняння Лапласа для потенціалу швидкості. Для побудови чисельної моделі використовується ідея встановлення розв'язку в часі, тому проводиться чисельне інтегрування "нестаціонарного рівняння" для потенціалу швидкості. Чисельне інтегрування здійснюється за допомогою скінченно-різницевого методу повної апроксимації. Представлено результати обчислювального експерименту.
Description
Ye. Semenenko: ORCID 0000-0001-8707-3648, M. Biliaiev: ORCID 0000-0002-1531-7882, T. Rusakova: ORCID 0000-0001-5526-3578
Keywords
numerical modeling, tailings storage facility, dust pollution, чисельне моделювання, хвостосховище, пиловезабруднення, КГВ
Citation
Semenenko Ye., Medvedieva O., Biliaiev M., Rusakova T., Blyuss K. Numerical Analysis of Aerodynamic Regime Near Tailings Storage Facility. IOP Conference. Series: Earth and Environmental Science. 2023. Vol. 1156, Iss. 1 : 4th International Conference on Essays of Mining Science and Practice (Dnipro 9–11 November 2022, Ukraine). DOI: 10.1088/1755-1315/1156/1/012006.