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 13 1415 / 2015 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

где q00) совпадает с максимальной концентрацией		невесомой при
меси,
2В	w
Ход =	X = х0<рх (v).	(5-9)

5.7.2. Учет неоднородности составов. Оценка точности

Типичные распределения использованных в опытах составов представлены в табл. 4.6, соответствующие им значения до — в табл. 4.7. Для оценки влияния неоднородности этих составов можно воспользоваться результатами Прессмана и Соминского (1971), изложенными в гл. 2. Распределения типа (2.94) для аппроксимации реальных распределений подбирались таким об разом, чтобы наилучшим образом представлять их особенности со стороны крупных частиц. В табл. 5.1 представлены характеристи ки типичных составов при разных состояниях устойчивости; здесь

IS)

v 0 = —- , где сЬ'о соответствует максимуму распределения частиц

по скоростям оседания и связано соотношением

•<£'п =	2r + 1	(5.10)
•<£'п =	2г	(5.10)
	2г
с w0 — значением w, соответствующим максимуму		распределения
по размерам частиц.

Таблица 5.1

Значения г и v0 для составов табл. 4.6 и условий неустойчивой (а'),

безразличной (б') и устойчивой (в') стратификации

Состав	г		а'	б'	в'
			а'	б'	в'
1 и 1а	0,15-0,35	0,05-0,1		0,2-0,5	0,5-1,0
2	5-10	0,1 - 0 , 2		0,4-0,8	1,0-2,0
3	5—10	0,2	- 0 , 4	1,0-2,0	3,0—6,0
4	10-25	0,6	—2,0	~3	6,0-10

Из табл. 5.1 видно, что соотношение (2.95)	выполняется при
неустойчивой, стратификации для всех составов,	при безразлич-

ной и устойчивой — для всех,

кроме

составов

1 и 1а; в этих

слу

чаях с неоднородностью порошков можно

не

считаться.

Оценки

влияния

неоднородности

примеси

на

расстояние до зоны

макси

мального

загрязнения

х0, выполненные Бызовой

(1965),

также

подтверждают, что ошибка,

вносимая

неоднородностью

состава,

может быть заметной

только

при

применении

составов

1 и 1а

во

время

устойчивой

стратификации

атмосферы. В этих

случаях

оценки

параметра вертикальной

диффузии В (см. раздел

5.2.1)

вносились дополнительные

поправки.

Таблица 5.2

Оценка

погрешности параметров,

полученных

по результатам

опытов

ИЭМа

Группа

параметров

Параметр

Погрешность, %

Входные

0,05

ин>Ъ

м/с

5—10

о > UH> 2. м/с

15-20

UK <

1 м/с

30—50

7-12

Диффузий

10—20

10—15

Расчетные

15-80

10—20 при ч< I

15—30 при V ~ 1

при

V » I

То же, что

для д:0

20-30%,

ДЛЯ х0

То же, что

10%

Ро

50-60

На значениях сгу неоднородность

составов

не

должна

была

сказываться; значения X из-за влияния

неоднородности

могут бо

лее заметно отличаться от расчетных.

Результаты общей

оценки

погрешности

параметров

учетом

особенностей аппаратуры и методов измерений даны в табл. 5.2. Погрешность определения параметров следа зависит от обеспечен

ности пробоотборной	сети -и статистической		обеспеченности		проб.
В таблице указаны средние, типичные значения погрешности					и те
отдельные пределы отклонений, при которых параметр				еще при
нимался в рассмотрение.
5.2. Параметры вертикального			рассеяния
5.2.1. Способ		определения	В
Расстояние до зоны максимального загрязнения ха				непосред
ственным образом	связано с	метеорологическими		условиями,

для легкой примеси оно линейно связано с В - 1 .В случае степен ных профилей U(z) и h(z) эта связь имеет вид

	В = Ф(т,		8 ) — .			(5.11)
Функция Ф ( т , б) определяется выражениями:
при условии	(2.33) для линейного			источника
	ф(т>	S) =	Р.			(5.12)
		( 2 - 8 )		+		К
и для точечного	(а = 1)
	Ф(т,	Ъ) =		Р	,	(5.13)
		2(2 —8)(1+ /л +			8/2)
при условии (2.34) для линейного источника
	Ф(т,	8) =		Р-		(5.14)
		(1 ~\-т + 2Ь) (2 — 8)				'
и для точечного	(а = 1)
Ф(т,Ъ) =			—Р		.	(5.15)
		2 ( 2 - 3 ) ( l + 7 / 1 + - ^ - )
Здесь р определяется формулой			(2.40).
Выбор т может быть сделан на				основании метеорологических
данных — скорости ветра на нескольких уровнях						(двух или боль
ше) или же характера		устойчивости;		выбор	б — на основании ха

рактера устойчивости и высоты источника. В тех случаях, когда

обоснованно принять то или иное значение б трудно, можно				огра
ничиться оценкой	пределов изменения	В, соответствующих		6 = 0
•и .6=1.
Оценка значений В по результатам		опытов с невесомой		при
месью выполнялась с помощью соотношения			(5.11) по значениям
XQ. В тех случаях,	когда результаты опытов		были представлены в

виде обобщенных параметров, отличающихся от параметров при нятой в настоящей работе модели вертикальной диффузии (коэф фициентов Сеттона Cz в модели Сеттона (1953) или характерис тики вертикального рассеяния az{x) в модели типа (1.51) (МАЭ, 1968), по этим параметрам определялись соответствующие им зна чения Хо, после чего применялось соотношение (5.11). Оно позво лило, таким образом, привести к сравнимому виду разнородные результаты опытов.

Для оценки значений В по результатам опытов с оседающей примесью были использованы только предельные значения о. При

этом, прежде всего по формулам	(5.5) <и (5.6)		через Хо и xw	опре
делялись значения х п и XTI. Истинное Хт		должно лежать		между
этими полученными значениями,	причем,	по	предположению, оно

142

соответствует случаю полного поглощения. Через	значения	Хт\ и
хтч с помощью (5.11) можно определить В для 6	= 0 и 6=1	соот
ветственно, причем в последнем случае можно пользоваться		также

и условием отражения, что в какой-то степени компенсирует от сутствие приземного слоя в схеме с постоянным k(z).

5.2.2. Результаты измерения В

Список результатов, использованных для расчета В, и их крат

кая характеристика,			приведены		в табл. 5.3. Значения Н/хт и В в
										Таблица 5.3
Результаты,		использованные для расчета				параметра		вертикальной диффузии В
			и	их краткая характеристика
Источник		•ш м/с		Н м		Характер	данных			Стратификация
ИЭМ		0,05-0,3		2—3001	Результаты		опытов		с Различная
It				точечным источником,					.vo
It
Петрова,		0,1-0,5		300—2000	То	же				Неустойчивая
Мирошкина
(1967)
Думский и		0,02-0,6		100-600	Результаты		опытов		с	Почти безраз
др. (1966)				линейным источником,					х 0	личная
Стюарт,		0,17-1,48		7—90	Результаты		опытов		с Неустойчивая,
Хэйдж				точечным источником,					х0	устойчивая
Уокер(1968)				для		проинтегрированного
				осадка
Качурми,		<0,02		20; 100	Результаты		опытов		с Безразличная
Мушенко				точечным источником,					х0	и неустойчивая
(1966)
Ислитцер		0		46	То же					Неустойчивая
(1961)
(МАЭ, 196S)		0		1—100	Сводные		данные		по Различная
				коэффициентам				Сеттона
(МАЭ, 1968)		0		50—100	Обобщенные данные по Безразличная,
				а2	(х)					неустойчивая
(МАЭ, 196S)		0		110	Обобщенные			данные,		То же
				точечный источник, х0
Прэрн		0		1,5	Результаты		опытов		с Различная
Грэсс				точечным			источником
(МАЭ,	1968)
(МАЭ,	1955)	0		25-100	Сводные		данные		по Безразличная
				коэффициентам				Сеттона

143

								Таблица 5.4
Значения Hjxrl		н Я(хт2 (вторая			строка в скобках) по			данным	ИЭМа
		(ПИ	— приподнятые		инверсии, О — осадки)
					Класс	устойчивости
Н м	1		3	•1		5	6	пи	0
	1		3	•1		5	6	пи	0
2	0,176	0,130	0,095	0,083			—	—
25	0,212	0,124	0,091	0,034					0,144
49	0,270	0,130	0,061	—		0,014			—
49	0,270	0,130	0,061			0,014	0,0100—
73—97	0,242	0,142	0,118	0,044		0,046*—	0,0100—	—	0,093
			(0,095)			(0,062)	(0,017)
	—					0.029**			—
						(0,043)
121-145		0,084	0,068	0,051		0.013	0,0103	0,041
			(0,087)	(0,067)		(0,020)	(0,0144)
169	0,150	0,098	0,084	0,054		0,025	0,0087	0,047	—
			(0,103)	(0,061)		(0,035)	(0,014)
193-217		0,126	0,060	0,048		0,036	0,0059
	—		(0,072)	(0,063)		(0,046)	(0,0102)	.—	—
241-265	—	0,121	0,086	0,050		(0,046)		.—	—
			(0,107)	(0,066)		—	—	—	—
	0,220	0,138		(0,018)		—	—	—	—
301	—			0,010			0,0063		—
			0,087	0,043***		0,031	(0,010)	0,044
Среднее	0,235	0,124	—			0,024		—
			0,084			—

*Все результаты.

**После отбрасывания результатов, полученных в переходный период.

***Без учета результатов при Я = 2 м.

зависимости от		высоты	источника	и	стратификации даны в
табл.	5.4 и 5.5	(данные ИЭМа) и табл.			5.6	(все остальные дан
ные) .						по Н/хт. Они обна
На	рис. 5.4 приведены		результаты	ИЭМа		по Н/хт. Они обна

руживают явную зависимость от класса устойчивости и отсутст вие зависимости от высоты в пределах 2—300 м при неустойчивых условиях, слабую зависимость от высоты для класса 4 и умень


шение с высотой при инверсии					(класс 6).
На	рис. 5.5 приведены		все значения В из табл.				5.5 и 5.6. Кри
вые а' и б' представляют			собой зависимость В от Н для призем
ного слоя атмосферы в случае логарифмического							профиля ско
рости ветра при значениях				шероховатости 10 и 2 см. Результаты
ИЭМа	отмечены цифрами,			соответствующими		классам устойчи
вости.	Результаты других			авторов отнесены к тем или иным ус
ловиям	устойчивости	и обозначены буквами				в	соответствии с
табл. 5.6. В тех случаях, когда					результаты в таблицах даны			в пре
делах	некоторого диапазона,				на рис. 5.5. они обозначены			верти
кальными линиями или заштрихованными областями.
Отметим, что при		# - < 100 м значения В				при безразличной

стратификации лежат вблизи кривой, соответствующей логариф мическому профилю скорости ветра. При # > ' Ю 0 м наблюдается

1АЛ.

									Таблица 5.5
			Значения В, соответствующие			данным	табл. 5.4
				Класс	устойчивости
Я ы	1			1			б	6	пи
	1			1
2	0,040	0,029	0,020	0,018
25	0,053	0,028	0,020	0,0068
49	0,061	0,030	0,013	—			0,0025
						0,0024-0,0037
73-97	0,055	0,031	0,026	0,0095			0,0082	0,0017
						0,0067-0,0100		0,0017—0,0027
							0,0.52	0,0017—0,0027
						0,0043—0,0065
121-145		0,019	0,015	0,0110			0,0023	0,0018	0,0089
			0,0088—0,013	0,0068-0,0109		0,0020-0,0031		0,0014-0,0022
169	0,035	0,022	0,019	0,0118			0,0045	0,0015	0,0102
169	0,035	0,022	0,019	0,0118			0,0045	0,0015
			0,010-0,017	0,0062—0,0099		0,0035-0,0054		0,0014—0,0021
193-217		0,028	0,013	0,0104			0,00")4	0,0010
			0,007-0,012	0,0064-0,0102		0,0047-0,0071		0,0010-0,0016
241—265		0,027	0,019	0,0108
			0,011—0,017	0,0067-0,0107
301	0,051	0,031	—	0,0022				0,0011
				0,0018—0,0029				0,0011-0,0015
П р и м е ч а н и е .		Первая строка — при 6=0;		вторая строка	— при 6=1		(два граничных	условия).

Источник, место,	буква	Н м
па рис. 5		Н м

(МАЭ, 1968) «Прэйри 0,5 и 1,5 Грэсс »; б

(МАЭ, 1968) Хан-	о
(МАЭ, 1968) Хан-
форд; а

То же

Стюарт (1968); е	7,4
	15
	15
	18,6
	18,6
	30,5
	92,4
Ислитцер (1961); ж	46

						Таблица 5.6
Значения В и Н\хт по данным				разных	авторов
Состояние		атмосферы		в	Н1ХТ	Характер исходных		данных
Сильная	устойчивость			0,0031		Обобщенная	степенная
Слабая		»		0,0061		аппроксимация ЧгМ
Безразличная		стратификация		0,012
Слабая	неустойчивость			0,025
Умеренная			»	0,037
Сильная			»	0,07
Безразличная			стратификация	0,035	1	Коэффициенты		Сеттона
	То же			0,028	.")
		»		0,025	10
Неустойчивая			стратификация	0,089	1
	То же			0,079	5
		»		0,070	10
Безразличная			стратификация	0,025	1	То же
	То		же	0,015	5
			»	0,0134	10
Неустойчивая			стратификация	0,049	1
	То		же	0,040	5
			»	0,039	10
Неустойчивость				0,019		Результаты	19	опытов
»				0,020
Устойчивость				0,008
Неустойчивость				0,028
Устойчивость				0,011
Неустойчивость				0,032
»				0,042
Неустойчивость				0,018	0,080	Результаты	15	опытов
»				0,041	0,184
»				0,011	0,055

Источник, место, буква на рис. 5

Качурин, Мушенко (1966); д

(МАЭ, 1955) Брукхейвн; в

(МАЭ, 1968); г

(МАЭ, 1968) Брукхейвн

Я м	Состояние	атмосферы		в
20	Неустойчивое	и безразлич		0,015	0,071
	ное состояние			0,008	0,036
				0,043	0,200
100	То же			0,022	0,100
				0,017	0,077
				0,031	0,143
25	Безразличное	состояние		0,0163
50	То же			0,0136
75				0,010
100				0,074
68	Безразличная	стратификация		0,018-0,019
120	То же			0,018-0,019
150		»		0,017-0,03
ПО	Неустойчивость, В 2			0,100
	»	В[		0,048
	Безразличное	состояние,	С	0,0135
	Устойчивость,	D		0,001
	Неустойчивость, В 2			0,070	0,31
	»	В\		0,039	0,178
	Безразличное	состояние,	С	0,011-0,012	0,055

Продолжение табл. • 5.6

Характер исходных данных

Результаты 14 опытов

Результаты 7 опытов

Коэффициенты Сеттоиа

Сводный график обзо ра, аг (х)

Коэффициенты Сеттона

Обобщенная зависи мость q(x)

Источник, место, буква на рис. 5

Дунский и др. (1966)

Петрова, Мирошкина (1967)

Н м

100

200

400

600

150

300

500

1000

2000

1000

Состояние атмосферы		в
Слабая	неустойчивость	0,014-0,03
»	устойчивость	0,0053—0,01
Нет данных		0,0005-0,001
Слабая	неустойчивость	0,02—0,05
»	устойчивость	0,005-0,01
»	неустойчивость	0,009-0,02
»	устойчивость	0,003-0,005
То же		0,0035—0,006
Устойчивость		0,008—0,016
Неустойчивость		0,011—0,020
»		0,0015-0,0020
»		0,0032 ±0,0020
»		0,0022-0,0040
		0,0045 + 0,0020

Н1хт

0,079-0,083 0.08S—0,112 0,092-0,

0,013—0,022

0,022—0,031

Продолжение табл. 5.6-

Характер исходных данных

Результаты 12 опытов-

Результаты 5 опытов1

Результаты 16 опытов

Данные о Кг

1. В опытах а приводите я окюрость ветра [•м/с) на уровне источника; значение В, соответствующее 1 м/с при безраз

личной стратификации, по-видимому,				завьлшено,	так как
при таких	условиях ма лая		скорость	ветра мало	вероятна
2. В опытах	жид	лриведены	средние	значе•ния параметров
минимальное и		максимальное.

0,3

-|—i—i—i—i

i i |

7, 1 ''1

г 1

z Н

0,1

• •• If

цоз

о 1

V 3

• ч

X 5

I 1

да

300 Им

Рис. 5.4. Значения

зависимости

от Я и стратификации по опы

там ИЭМа:

1—6—классы

устойчивости

l—I

I I

I I 11

—• Ж

• ••а Ж

10~-

'.и

яг-

i i

' | ' ' ' I

10е

10л

Им

Рис. 5.5.

зависимости

от

Н:

Значения В = - £ - в

иИ

I — неустойчивое

состояние,

/ / — безразличное, // / — устойчивое;

1—6 — результаты

ИЭМа, номер соответствует классу устойчивости; а, б, в

к — соответствуют

обозна

чениям табл. 5.6; а',

б'— логарифмический профиль

ветра, линейный

рост А(г) при

z„= 10 см и

zQ= 2 см

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 / 2015 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ