NAU Harvester System
PM EMISSIONS PRODUCED BY AIRCRAFT UNDER THE OPERATIONS AT THE AIRPORT
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
PM EMISSIONS PRODUCED BY AIRCRAFT UNDER THE OPERATIONS AT THE AIRPORT
Выбросы взвешенных частиц от воздушных суден при експлуатации в зоне аеропорта Викиди зважених часток від повітряних суден під час експлуатації в межах аеропорту |
|
| Creator |
Zaporozhets, Oleksandr; National Aviation University
Synylo, Kateryna; National Aviation University |
|
| Subject |
—
air pollution; aircraft engine emission; auxiliary power unit; concentration; emission index; emission inventory; particle matter; non-volatile particle; volatile particle; particle size distribution 504.064.2:656.71(045) — вспомогательная силовая установка; инвентаризация выбросов авиационных двигателей; индекс эмиссии; загрязнения воздуха; моделирование загрязнения атмосферного воздуха; эмиссия авиационных двигателей 504.064.2:656.71(045) — допоміжна силова установка; зважена частка; інвентаризації авіаційних двигунів; індекс емісії; забруднення повітря; моделювання забруднення атмосферного повітря; емісія авіаційних двигунів 504.064.2:656.71(045) |
|
| Description |
Purpose: The effects of aircraft engine emissions within the planetary boundary layer under the landing/ take-off operations contribute sufficiently to deterioration of air pollution in the vicinity of the airports and nearby residential areas. Currently the primary object of airport air quality are the nitrogen oxides and particle matter (PM10, PM2.5 and ultrafine PM) emissions from aircraft engine exhausts as initiators of photochemical smog and regional haze, which may further impact on human health. Analysis of PM emission inventory results at major European airports highlighted on sufficiently high contribution of aircraft engines and APU. The paper aims to summarize the knowledge on particle size distributions, particle effective density, morphology and internal structure of aircraft PM, these properties are critical for understanding of the fate and potential health impact of PM. It also aims to describe the basic methods for calculation of emission and dispersion of PM, produced by aircrafts under the LTO operations. Methods: analytical solution of the atmospheric diffusion equation is used to calculate the maximum PM concentration from point emission source. The PM concentration varies inversely proportional to the wind velocity u1 and directly proportional to the vertical component of the turbulent exchange coefficient k1/u1. The evaluation of non-volatile PM concentration includes the size and shape of PM. PolEmiCa calculates the distributions of PM fractions for aircraft and APU exhausts (height of installation was given H=4,5m like for Tupolev-154). Results: The maximum concentration of PM in exhaust from APU is higher and appropriate distance is less than in case for gas. PM polydispersity leads to the separation of maximums concentration in space for individual fractions on the wind direction and therefore it contributes to the reduction of maximum total concentration. Discussion:But although the APU has contributed significantly to the emission of aircraft at airports, APU emissions are not certificated by ICAO or any other responsible for that authority.It is quite actual task for local air quality to development model and find measurement techniques to identify aircraft engine and APU contribution to total airport PM pollution.
Цель: Выбросы авиадвигателей в пределах приземного пограничного слоя во время этапов взлета и посадки обуславливают существенное ухудшение качества воздуха в зоне аэропорта и близлежащих жилых районов. На сегодня, основными объектами загрязнения воздуха в аэропортах являются оксиды азота и взвешенные частицы (ВЧ10, ВЧ2.5 и ультрадисперсные ВЧ), которые обуславливают возникновение соответственно фотохимического смога и тумана с последующими неблагоприятными последствиями для здоровья населения. Анализ результатов инвентаризации выбросов ВЧ в главных аэропортах Европы указывает на доминантность выбросов авиадвигателей и вспомогательной силовой установки. Статья направлена на анализ теоретических и экспериментальных исследований относительно распределения частиц по размеру в выбросах авиадвигателей, а также особенностей их морфологии и внутренней структуры, поскольку указанные свойства имеют важное значение для понимания потенциального влияния ВЧ на здоровья населения. Статья также предоставляет детальное описание основных методов расчета выбросов и дисперсии ВЧ от авиадвигателя в течении взлетно-посадочного цикла воздушного судна. Методы: аналитическое решение уравнения атмосферной диффузии используется для расчета максимальной концентрации ВЧ от точечного источника эмиссии. Концентрация ВЧ изменяется обратно пропорционально скорости ветра u1 и прямо пропорциональна вертикальной составляющей турбулентного обмена коэффициента k1/u1. Оценка концентрации нелетучих ВЧ учитывает размер и форму частиц. Модель PolEmiCa вычисляет распределение фракций ЗЧ в выбросах от авиадвигателей и ВСУ (высота установки H=4.5 м для Ту-154). Результаты: Максимальная концентрация ВЧ в выбросах ВСУ выше, а соответствующее расстояние меньше, чем в случае для газа. Полидисперсность приводит к разнесению положений максимумов концентраций в пространстве для отдельных фракций по направлению ветра, что приводит к уменьшению общей максимальной концентрации. Обсуждение: Хотя эмиссия ВСУ достигает уровня авиадвигателей, выбросы ВСУ не сертифицированы ИCАО. Таким образом, эта проблема актуальна для местного качества воздуха, в частности для разработки модели и определения методов выявления составляющей выбросов авиадвигателей и ВСУ в общее загрязнение воздуха аэропорта ВЧ. Мета: Викиди авіадвигунів в межах приземного граничного шару під час етапів зльоту та посадки призводять до значного погіршення якості повітря в межах аеропорту та на прилеглих житлових територіях. На сьогодні, основними об'єктами забруднення повітря в аеропортах є оксиди азоту і зважені частки (ЗЧ10, ЗЧ2.5 і ультрадісперсні ЗЧ), які спричиняють виникнення відповідно фотохімічного смогу та туману з наступними несприятливими наслідками для здоров’я населення. Аналіз результатів інвентаризації викидів ЗЧ у головних аеропортах Європи вказує на домінантність викидів авіадвигунів та допоміжної силової установки. Стаття спрямована на аналіз теоретичних та експериментальних досліджень із розподілу часток за розміром у викидах авіадвигунів, а також особливостей їх морфології та внутрішньої структури, оскільки зазначені властивості мають важливе значення для розуміння потенційного впливу ЗЧ на здоров'я населення. Стаття також надає детальний опис основних методів розрахунку викидів та дисперсії ЗЧ від авіадвигуна протягом злітно-посадкового циклу повітряного судна. Методи: аналітичне розв'язання рівняння атмосферної дифузії використовується для розрахунку максимальної концентрації ЗЧ від точкового джерела емісії. Концентрація ЗЧ змінюється обернено пропорційно швидкості вітру u1 і прямо пропорційно вертикальній складовій коефіцієнту турбулентного обміну k1/u1. Оцінка концентрації нелетучої ЗЧ враховує розмір і форму ЗЧ. Модель PolEmiCa обчислює розподіл фракцій ЗЧ у викидах від авіадвигунів та ДСУ (висота установки H = 4,5 м для Ту-154). Результати: Максимальна концентрація ЗЧ у викидах ДСУ вища, а відповідна відстань менша, у порівнянні з випадком для газу. Полідисперсність призводить до розподілу максимумів концентрацій в просторі для окремих фракцій за напрямком вітру, що призводить до зменшення загальної максимальної концентрації. Обговорення: Хоча емісія ДСУ сягає рівня авіадвигунів, викиди ДСУ не сертифіковані ІСАО. Отже, зазначена проблема є актуальною для місцевої якості повітря, зокрема для розробки моделі та визначення методів виявлення складової викидів авіадвигунів і ДСУ у загальне забруднення повітря аеропорту ЗЧ. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2016-12-22
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
application/pdf application/pdf |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/visnik/article/view/11059
10.18372/2306-1472.69.11059 |
|
| Source |
Proceedings of the National Aviation University; Том 69, № 4 (2016); 77-88
Вестник Национального авиационного университета; Том 69, № 4 (2016); 77-88 Вісник Національного Авіаційного Університету; Том 69, № 4 (2016); 77-88 |
|
| Language |
en
|
|
| Rights |
// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e |
|