Расчет приземной концентрации вредных веществ на различных расстояниях от источника выброса.

Данная работа состоит из двух частей, сначала рассчитывается распределение концентрации по направлению ветра, затем, во второй части работы расчет проводится для перпендикулярного направления. Таким образом, получается облако распределения вредных веществ. Расчеты проводятся с учетом влияния рельефа и для неблагоприятных метеорологических условий.

При опасной скорости ветра u приземная концентрация вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояний Х (50м, 200м, 500м, 1500м) от источника выброса определяется по формуле:

С=S₁С_м,

где S₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Х_м.

Если расстояние удовлетворяет неравенству:

где значение Х_М в условиях ровной местности (т.е. µ=1).

В этом случае отношение Х/Х_м определяется с использование Х_м, вычисленного в соответствии с µ 1. Для больших значений Х при вычислении Х/Х_м используется значение Х_м= .

при Х/Х_м 1,

при 1< Х/Х_м 8,

при Х/Х_м>8.

Пример: Рассчитываем для 50 м. Сначала проверяем неравенство. =160,6 м

;

50<445,3, условия выполнены, следовательно Х_м=149,3 м.

Х/Х_м=50/149,3=0,33 1

С=S₁С_м=0,4*3,79=1,52 мг/м³.

Рассчитываем для 200 м. Сначала проверяем неравенство. =160,6 м

;

200<445,3, условия выполнены, следовательно Х_м=149,3 м.

Х/Х_м=200/149,3=1,34 это больше 1, но меньше 8, следовательно

С=S₁С_м=0,92*3,79=3,49 мг/м³.

Рассчитываем для 500 м. Сначала проверяем неравенство. =160,6 м

;

500>445,3, условия выполнены, следовательно Х_м=160,6 м.

Х/Х_м=500/160,6=3,11 это больше 1, но меньше 8, следовательно

С=S₁С_м=0,5*3,79=1,90 мг/м³.

Рассчитываем для 1500 м.

Х_м=160,6 м.

Х/Х_м=1500/160,6=9,34 >8, следовательно

С=S₁С_м=0,07*3,79=0,27 мг/м³.

Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере на расстоянии у (50, 200) по перпендикуляру к оси выброса определяется по формуле:

С_у=S₂С_м,

Где S₂ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от опасной скорости ветра u по значению аргумента t_y:

при u 5;

при u>5;

Значение опасной скорости на уровне флюгера, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ определяется по формулам в зависимости от значения v_m полученным в первой работе:

u=0,5 при v_m 0,5;

u= v_m при 0,5< v_m 2;

u= v_m(1+0,12 ) при v_m>2;

.

Пример: Рассчитываем для расстояния 50 м.

Так как v_m 0,5, то u=0,5. Следовательно

С_у=S₂С_м=0,55*3,95=2,17

Рассчитываем для расстояния 200 м.

С_у=S₂С_м=0,0003*3,95=0,001

Таким образом, видно, что по факелу выброса концентрация сначала возрастает и на расстоянии X_м достигает своего максимума, затем начинает снижаться. По перпендикуляру к факелу выброса концентрация вредных веществ уменьшается с удалением от источника выброса.

Расчет загрязнения атмосферы при выбросах газовоздушной смеси из источника с прямоугольным устьем.

Расчет загрязнения атмосферы при выбросах газовоздушной смеси из источника с прямоугольным устьем (шахта) производится по формулам, приведенным в работе «расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника» при значении D=D_э.

Эффективный диаметр устья определяется по формуле:

,

где L(м) – длина устья,

b (м) – ширина устья.

При выборе сторон устья, следует исходить из того, что площади источников с круглым устьем и прямоугольным устьем должны быть равны. При этом если D 5, то L=5 м, если D<5, то L=1 м.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем определяется по формуле:

,

,

,

;

;

n=4,4v_m при v_m<0,5,

,

,

Данная работа выполняется только для условий влияния рельефа.

,

при v_m>2;

при 0,5<v_m 2;

при v_m 0,5

.

Пример: так как D=1м, то сторона L=1 м. сторона b находится из условия равенства площадей.

м

м

Таким образом, видно, что эффективный диаметр меньше чем диаметр источника выброса с круглым устьем при равенстве площадей.

Так как v_m<0,5, то n=4,4v_m=4,4*0,26=1,14

м

Таким образом, видно, что при прямоугольном устье максимальная концентрация вредных веществ выше, чем при выбросах источника с круглым устьем, а расстояние от источника выброса до места с максимальной концентрацией вредных веществ меньше.