Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Бызова, Н. Л. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

7.53 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 2014 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

130

На		рис. 4.9 и 4.10 приведена		зависимость	отношения.
		wx0	_ -*п			(4.10.)
		UN				(4.10.)
		UN
где	xw	определяется выражением		(2.66) от w/U по результатам
всех	опытов, перечисленных		в табл. 4.5, ,и по результатам			ИЭМа".
Общий вид зависимости на этих рисунках одинаков, «о						в опы
тах	ИЭМа более широкий диапазон условий				устойчивости	привел

к 'большему расслоению экспериментальных точек в области ма лых w/U. Средняя эмпирическая зависимость, полученная по дан


ным Петровой (3 на рис. 4Л0)			лежит	между ' кривыми		4 и 5
(ближе к 4) рис. 4.9. В области			больших	wj0	величина х0	прак
тически равна xw,	однако при	неустойчивой			стратификации этот
предел достигается	значительно	позднее.

Ширина следа, которая характеризуется величиной о у , с рас стоянием от источника х увеличивается, причем характер роста

Рис. .4.11.	Зависимость- ау от х для	безразличной		-стратификации (класс 4);
/ — Н= 2	м; 2 — Я — 25 м; 3 — 73<#4-97	м; 4 — Н>Ш	м; средние эмпирические кривые
	построены в соответствии		с	(5.22)

131

слабо зависит от высоты источника и от отношения w/V. Чтобы эту зависимость обнаружить, необходимо по возможности исклю чить влияние метеорологических условий, т. е. рассматривать опыты, проведенные синхронно. Результаты таких синхронных опытов, зависимость б у от до/if/ и Я будут рассмотрены в пунктах 6.31, 5.32, 5.52. Здесь, в первом приближении, эти эффекты не

учитываются;	все значения	ауъ	зависимости от х	для безразлич
ной стратификации приведены			на рис. .4.11, неустойчивой—я а
рис. 4Л2 и устойчивой — на рис. 4.13.
Значения	максимальных	плотностей осадка		обнаруживают

слабую зависимость от стратификации, но сильно меняются с из менением скорости гравитационного оседания, скорости ветра и


высоты источника. На рис. 4.14					и	4.15	даны	значения p 0 // 2 Q~ 1 ,
а на рис. 4.16		и 4.17 — значения			р 0	Нау	Q-'1	в зависимости от
w/U. Нермотря		на	'большой	разброс, точки				группируются	около
расчетных	кривых,		способ	проведения			которых описан в гл. 5.
Пределы	измерений p0H2Q~[			и РоН°уО.~[			при изменении		wU~l

Рас. 4.12. Зависимость оч, от	х при неустойчивой	'стратификации (клас
	сы 1—3):
/ —# = 2 м; 2 — 2 5 < Я < 4 9 м;	3 — 73«Я-£ 97, 4— Я>100	м: средние эмпирические

кривые построены в соответствии с (5.22)

э ис. 4.13 Зависимость	а у от л; при	инверсии,	класс 5 (а)	/—#<;100 м;
класс 6 (б),	2—Н>Ш м;	класс 5	(а), 3~Н>Ш	м

urju т—I—I—ГТТ

№

10-2		•	1	А
		9	2
		о 3
		6,4	а
J	I I I [ I I I	J I '	W4a

Рис. 4.14. Связь PUH2IQ и ш/£7 для неустойчивой стратификация. Нумерация кривых и обозначений соответствует классам мтЛттт-т-

I	1 I I I	WI	I	I 1	I	1	:	: I I	P H /Q
		I 3				I I и Ю'г			М 0 МZ	М
Рис. 4.15 Связь PaH2IQ		п w/U	для безразличной и устойчивой стратификации.
Нумерация кривых соответствует классам устойчивости, о я пи — результаты
получены при слабых осадках и приподнятой инверсии; П — средняя зависи
	мость по	данным		Петровой	и	Мирошкиноп	(\95Т);
	:	Усл. обозначения			см.	рис. 4.14.

I	1	I I I I I I 1	3	I	I I ' I I I I I	г	I	i i i l
		ГО'			10-			РоНбц/Ц

J.,...,,Рис..4Л6,.Связь po^Oy/Q и w/U .при устойчийой стратификации (S — результаты,,из; работы• Стюарта (1968), тонкие линии — доверительные пре-

от 0,01 до 0,1 на этих рисунках	близки, но для классов	4—6 за
висимость от w/U выражена сильнее, чем для классов		1—3. На
рис. 4.15 и 4.17 нанесена также	эмпирическая зависимость, полу
ченная Петровой и Мирошкнной	(1967) для высот источника от
300 до 2000 м (кривая П). Рис. 4Л4 и 4.16 объединяют		резуль

таты измерения плотности выпадений, полученные при диапазоне высоты источника от 2 до 300 м, а 4.15 и 4.17 — от 2 до 2000 м.

Ю~3				т~г			10'1	pfld/q
Рис. 4.17. Связь poHoy/Q и w/U при безразличной и устойчивой								стратификации:
			Усл. обозначения		см. рнс. 4.14—4.16
Анализ показал,		что разброс данных на этих					рисунках не связан
•с различиями	в	высоте		источника.		Отметим,	однако,	что резуль
таты, полученные			при	#>300	м	(Петрова,	Мирошкина, 1967)
в основном при		неустойчивой			и	безразличной стратификации,
тем не менее	ближе к результатам ИЭМа						для безразличных и
устойчивых условий			(классы 4—6).

Г Л A B A 5

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТОВ ПО РАССЕЯНИЮ ПРИМЕСИ В АТМОСФЕРЕ

5.1. Вопросы сравнения результатов опытов с расчетами

5.1.1. Основные расчетные соотношения.

Поток осаждающейся на подстилающую поверхность примеси р{х, у, I) определяется выражением (1.64). Плотность осадка, по лученная за все время действия источника, равна

Р(х, У) = f р(х, у, t)dt.

(5.1)

Мониным (1956) показано, что поток примеси, поступающей от постоянно действующего точечного источника р(х, у), связан с полной плотностью осадка Р(х, у), полученного при действии мгновенного источника, соотношением

(5.2)

где Q' — количество вещества, выброшенного мгновенным источ ником; Q — мощность постоянно действующего источника.

Источник,	включающийся	в момент начала отсчета времени и
действующий	до момента Т, эквивалентен сумме двух источников,
из которых один включается		при £=0 и работает далее равномерно,
а другой, имеющий ту же по		величине и обратную по знаку мощ

ность, включается в момент времени Г (Д. Л. Лайхтман, Э. К. Бютнер, 1963). Пользуясь этими положениями, нетрудно показать, что полный осадок, полученный от источника, действовавшего в тече ние времени Т, равен потоку от постоянно действующего источни ка единичной интенсивности, умноженному на полное количество

выпущенной примеси.	Это позволяет считать, что интегральная
плотность осадка в этом случае определяется формулой
	р(х)ехр	—
Р{х, у) =		(5.3)
	У2^оу(х)

где р(х) — поток примеси на подстилающую поверхность от ста ционарного линейного поперечного вектору ветра источника, кото

рый определяется,	например,	одним из рассмотренных в гл. 2 вы
ражений. Поэтому	в дальнейшем делать различие между		Р(х, у)
и р(х, у) не будем. Следует,		однако, помнить, что величина	ау(х),

а также, в меньшей степени, параметр вертикальной диффузии В могут зависеть от времени действия источника. Характер этой за

висимости по результатам опытов рассматривается		ниже.
И. Л. Каролем (1960в; 1962а) получены	условия,	при которых
можно пренебрегать рассеянием примеси	в направлении ветра.
В описываемых опытах эти условия всегда	выполнялись, так как

продольная диффузия сказывается сравнительно близко от источ

ника, а при измерении приземных концентраций

начальная

часть

струи, выпускаемой

высотным источником,

вообще

выпадает из

рассмотрения.

В качестве рабочих формул для расчетов плотности осадка бы

ли

выбраны

два варианта

выражения

(5.3), причем в обоих слу

чаях полагалось, что ау{х)

определяется выражением

(2.2). Пер

вый, основной вариант соответствует условиям

(2.60)

(2.35) и,

согласно

(2.61) и (2.64), приводит

к выражению

для осевой

плот

ности осадка

Qwехр

(— — - )

Р(х,

0) =

х '

[ - ^ - \ + " .

(5.4)

Второй вариант, вспомогательный, соответствует условиям

/С=const

l / = const

п р и ^ = о о

(вариант

2а)

и vg=w/2

(вари

ант

26).

В этих случаях

р(х,

определяется

в соответствии с

(2.76) и (2.85)

при условии

(2.2).

Из этих выражений могут быть получены

параметры

следа.

Для варианта 1 величина х0 определяется выражением

(2.65), а

для варианта 2 — (2.78). Зная х0

и xw

из условий и

результатов

опыта, можно определить

величины

хт,=

X w

X °

(5.5;

для варианта

1 и

Х,„

Хп

„2

XW• —

Хт, = -г2

XQX-

2" =

хт,

(5.6)

л и,— Хо

Xw -f- А'о

для

варианта

2, где Хт, и Л"га

связаны

с параметрами

вертикаль

ной

диффузии

соотношениями

(2.65) при v = 0 и

(2.79).

Максимальная плотность осадка (вариант 1) выражается фор

мулами

(2.61)

и (2.67); ее можно

также записать через х0 в

виде

QB^U°e-<°

{ 5 7 )

где

4 =

Вх0

Соответствующие формулы для варианта 2 можно получить, подставив значения хо в (2.76) и (2.85).

Длина следа Xs для варианта 1 определяется с помощью урав нения (2.68). Один из возможных способов его графического ре шения представлен на рис. 5.1. Соответствующее уравнение для варианта 2 дает несколько меньшие значения As (Александрова и др., 1963).

Рис.	5.1.График для	определения		Х&	по	(2.68). Для нахождения
^5 1х0	найти пересечение		жирной	линии и		прямой, соответствующей
данному значению А.		В	верхней	части прямых отмечены значения v
			при 6=0,1,		а='1

Отметим еще одну величину, которая может быть получена по экспериментальным данным: общее количество примеси, содержа щееся на использованной площади полигона. Для варианта 1 эта величина составляет, если считать, что полигон достаточно велик в поперечном ветру направлении, а в продольном простирается

до х—пх0:

р (х, у) dy dx ==

r ( l + v ) J

где

H _ 1 + v - f а

'л

Впх0

Рис. 5.2 позволяет определять величину r\(n, v)=Q\(n, v)/Q в зависимости от v и п.

		I	3	5	7	3		11 п
	Рис.	5.2.	График для определения t\(n, v)=Qv(n,				v)/Q	(5.8)
На	рис. 5.3		представлены	безразмерные		функции		для расчета
параметров		следа согласно		закономерностям		для	варианта 1 при
а=[, ау	— Ьу.		Здесь использованы		обозначения

Рис. 5.3. График для определения х0, р а , qa, А, согласно (5.9), и

Г) (%/Хо)

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 2014 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ