В настоящее время определение мощности выброса твердых взвешенных веществ с единицы площади поверхности техногенного массива при различных параметрах ветрового потока описано недостаточно. Анализ мирового опыта исследователей показал, что существующие лабораторные установки обладают различными конструктивными особенностями, не позволяющими корректно определить массу взметаемой и переносимой пыли. На основании результатов анализа разработана концепция инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей. Она учитывает влияние аэродинамичеких теней, детурбулизацию искусственно создаваемого потока воздуха, возможность регулирования не только скоростного режима потока, но и создания разряжения или возмущения в области размещения образцов, а также формирования определенного угла атаки ветрового потока относительно поверхности. В концепции заложена возможность определения объемов выброса пыли по значениям потерянных масс пыли в образце и по значениям концентраций пыли в выходящем потоке. Проведен расчет основных базовых элементов установки с применением программного пакета ANSYS FLUENT. Разработана и рассчитана модель и компоновка аэродинамической трубы, определены основные геометрические параметры и функциональные элементы для возможности использования в научной работе. Для практического использования эмпирического показателя шероховатости подстилающей поверхности рекомендованы его значения в широких пределах – от нуля для водной поверхности до 0,44 для крупных городов с высокими зданиями и небоскребами.

Currently, the determination of the emission rate of suspended solids from a unit of the surface area of a man-made mass at various parameters of the wind flow is not sufficiently described. The analysis of the world experience of researchers shows that existing laboratory installations have various design features that do not allow to correctly determine the mass of the dust being flapped and wind-blown. Based on the analysis results, the concept of an innovative laboratory installation for the study of dust-forming surfaces has been developed. It takes into account the influence of wind shadows, the deturbulization of an artificially created air flow, the possibility of regulating not only the flow velocity mode, but also the creation of a vacuum or disturbance in the area of sample placement, as well as the formation of a certain angle of wind flow attack relative to the surface. The concept provides for the possibility of determining the volume of dust emissions by the values of the lost dust masses in the sample and by the values of dust concentrations in the outgoing stream. The calculation of the main basic elements of the installation using the ANSYS FLUENT software package was carried out. The model and configuration of the wind tunnel have been developed and calculated, the main geometric parameters and functional elements for the possibility of use in scientific work have been determined. For practical use of the empirical roughness value of the underlying surface, its values are recommended in a wide range – from zero for the water surface to 0.44 for large cities with tall buildings and skyscrapers.