Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Вариант 4

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
17.02.2023
Размер:
648.32 Кб
Скачать

Вариант 4.

Задача №1. В паровом котле сжигается уголь с характеристиками, представленными в таблице. Расход угля составляет 2,2 т/ч. Известно: температура уходящих газов 145 °С, потери тепла от механической неполноты сгорания - 4%, температура воздуха в летний период 21 °С, диаметр устья трубы -1,5 м, высота трубы - 70 м, расход дымовых газов - 6 м3/с, скорость ветра - 1,5 м/с. Определить приземную концентрацию вредного вещества (твердые частицы), построить график распределения концентрации вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на отдалении от источника. Для расчета использовать модель Паскуилла-Гиффорда. Класс устойчивости атмосферы - С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wp,%

Ар, %

Sр, %

 

Qpн, ккал/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,0

13,2

 

0,3

 

 

 

 

5450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10

6

 

 

 

explicit

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B := 2.2

 

 

 

 

 

 

 

B := round

,2

 

 

 

 

 

 

round

 

2.2 10

 

 

,2

= 611.11

 

расходугля

ORIGIN := 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3600

 

 

 

 

ALL

 

 

 

 

 

3600

 

 

 

 

 

 

 

 

сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tг:= 145

°С - температурауходящих газов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

q4 := 4

 

 

% - потеритепла от механической неполноты сгорания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g:= 9.81

с2

 

Tв := 21

°С - температуравоздуза в летний период

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D:= 1.5

м - диаметр устья трубы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H:= 70

 

 

м - высота трубы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Um := 1.5 м/с - скорость ветра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vг:= 6

 

 

 

м3

расход дымовых газов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ккал

 

Qнр:= round(Qнр 4.19 10- 3,3)= 22.836

МДж

 

 

 

W := 12 %

 

 

A:= 13.2 %

S := 0.3 %

 

Qнр:= 5450

 

 

z := 2 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг

 

 

 

Класс устойчивости "С" - умеренно неустойчивая атмоосфера, переменная облачность.

 

 

 

 

 

Определение количества твёрдых частиц при сгорании топлива:

 

αун:= 1

η3 := 0

 

 

 

 

 

 

 

Мтв :=

0.01

B

 

αун

A + q4

 

Qнр

 

 

(1

- η3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

explicit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.836

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M := Мтв

 

 

 

 

 

 

 

0.01 611.11

13.2 +

4

(1 -

 

0) = 97.748

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ALL

 

 

32.68

 

 

сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zm := 10

м - высота замера приземной скорости ветра

 

p := 0.1 поправочный коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

p

 

 

 

explicit

 

 

70 0.1

 

 

 

 

 

 

м

скорость ветра на эффективной высоте источника выбросов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Us := Um Zm

 

 

 

 

ALL

1.5 10

= 1.822

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vг 4

 

 

 

 

 

 

explicit

 

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω0 := round

 

 

 

 

,

 

3

 

ALL

 

round

 

 

 

 

 

 

,3

= 3.395

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π 1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр Бриггса:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Tг - Tв

 

 

 

 

 

 

 

explicit

 

 

 

 

 

 

 

2

 

145 - 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fв := round g ω0

 

D

 

 

,

3

 

 

ALL

 

round 9.81

 

3.395

1.5

 

 

 

 

,3

= 5.555

 

 

 

 

4 (Tг + 273.15)

 

 

 

 

4 (145 + 273.15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт модифицированной высоты источника выбросов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hs' :=

 

H

 

if

ω0 > 1.5 Us

 

 

 

 

 

 

 

 

= 70

 

 

м т.к.

 

ω0 = 3.395м/с

>

1.5 Us = 2.733 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H + 2 D

ω0

-

 

 

otherwise

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Us

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт расстояния достижения максимальной концентрации вредного вещества:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

explicit

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xf := round

49 Fв

 

 

 

if

Fв < 55

,2

 

ALL

 

 

round 49

5.555

 

,

2 = 143.09

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119

 

 

otherwise

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчёт эффективной высоты выбросов для классов устойчивости атмосферы:

 

 

 

 

 

 

x:= (100 xf 250

500

750

1000

1500 2000

3000

4000 5000

6000)

 

 

 

 

 

 

 

n :=

1..12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78.134

 

Расчёт дисперсий:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

78.134

 

 

 

(

 

 

,n)

- 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.796

 

σy

:= 0.11 x

 

1

+ 0.0001 x

 

 

3 xf 3

 

 

 

 

 

 

 

 

He

:= Hs' + 1.6

 

if

x

< xf

 

 

 

 

82.343

 

n

1,n

 

 

1

- 0.5

 

Us

 

 

 

 

σzn := 0.08 x1,n (1

+ 0.0002 x1,n)

n

 

 

 

 

1,n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

84.129

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85.551

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x1,n)

 

 

 

He

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

n

=

87.801

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hs' + 1.6

 

 

otherwise

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Us

 

 

 

 

 

 

 

89.593

 

 

 

 

 

 

 

 

92.428

94.685

96.591

98.257

 

10.945

 

10.945

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

15.628

 

15.628

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.431 10- 10

 

27.163

 

 

 

27.163

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.085 10- 4

 

 

53.675

 

 

 

53.675

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z-Hen)2

 

 

(z+Hen)2

 

 

0.195

 

 

79.57

 

 

 

79.57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 0.5

 

 

 

 

- 0.5

 

 

 

 

 

0.646

 

 

 

 

 

 

(σzn)2

 

 

(σzn)2

 

σy =

104.881

 

σy =

104.881

 

Vn :=

 

 

 

 

 

 

1.007

 

 

153.863

 

 

 

153.863

 

e

 

 

+

e

 

 

 

 

V =

 

 

200.832

 

 

200.832

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.412

 

 

289.429

 

 

 

289.429

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.606

 

 

371.868

 

 

 

371.868

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.776

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.848

 

 

449.073

 

 

 

449.073

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

521.776

 

 

 

521.776

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.887

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V 103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.91

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cn :=

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 π Us σy σz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1.5

 

 

 

 

 

6.927 10- 9

 

 

 

 

 

 

8.188 10- 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.815

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.239

 

1

 

 

 

C =

 

1.123

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.744

 

Cn

 

 

 

 

 

0.505

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.276

 

 

 

 

 

 

 

0.178

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

0.127

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.097

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2 103

4 103

6 103

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x1,n

 

Соседние файлы в предмете Охрана окружающей среды