Международная научно-техническая конференция «Информационные системы и технологии» ИСТ-2014 СЕКЦИЯ 6 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ А.В. ПОГОДИН (магистр), Ю.В. КОТОВА (студент), Л.Ю. КАТАЕВА (д.ф-м.н., профессор) (Нижегородский государственный университет им. Р.Е. Алексеева) ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ПЛОТНОСТИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА АЭРОДИНАМИКУ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ Численное моделирование лесных пожаров невозможно без учета процессор аэродинамики в лесных массивах и учета собственного ветра пожара. При моделировании лесных пожаров наибольший интерес представляют двух- и трех- ярусные леса наиболее характерные для Нижегородской области. Для изучения поведения воздушных потоков проходящих через лесные массивы был создан программный комплекс, показывающий изменение потока воздуха не только вблизи лесных массивов, но и в них. В результате работы создана модификация программного комплекса для изучения воздушных потоков проходящих через лесные массивы различной плотности. Были получены результаты обтекания лесного массива прямоугольной формы для различных типов растительности. В качестве ключевых параметров выбраны плотность растительности и ее аэродинамические характеристики. В данной работе рассматриваются двухярусные лесные массивы, имеющие различные аэродинамические характеристики. Расчёты проводились в программной среде MATLAB на основе разработанного программного комплекса «Aerodynamics woodland», позволяющей учитывать основные характеристики лесных массивов. В программном комплексе используется метод крупных вихрей для учета турбулентности, так же учитывается коэффициент проницаемости, взятый из экспериментальных данных, высота леса не изменяется и местоположение одинаково для всех результатов, скорость ветра для расчетов без пожара 20 м/с, а для расчетов с пожаром 12 м/с. Для расчетов используется метод частиц в ячейках. Для расчетов с пожаром очаг определяется в начале лесного массива. Лесной массив имеет прямоугольную форму и высоту 10 метров с протяжённостью в 50 метров. Получены результаты для лесной растительности с плотностью 0.589 кг/м 3 характерна для подроста высотой до 6 метров, плотность в пологе леса высотой до 10 метров 0.2945 кг/м 3 . Рассматривалось несколько случаев возможного расположения растительности: весь слой растительности имеет постоянную плотность (два варианта); в верхнем ярусе леса расположен слой более плотной растительности, а в нижнем менее плотный; в нижнем ярусе леса расположен слой более плотной растительности, а в верхнем менее плотный. После проведения расчётов с помощью программного комплекса были построены поля скоростей для каждого случая. Показаны существенные различия в аэродинамической картине, что в свою очередь влияет и на динамику лесного пожара. Таки образом, наличии более плотного нижнего слоя, приводит к тому, что фронт пожара разделяется на две части: более медленную – нижнюю и более быструю – верхнюю. Нижний слой обладает существенно большей объёмной теплоёмкостью, вследствие чего его прогрев происходит существенно медленнее. Данный факт хорошо согласуется с известными теоретическими и экспериментальными данными по динамике пожаров. E-mail: Huscar1234@mail.ru, kataeval2010@mail.ru 388