Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
12 КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЗАТЕКАНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ В....doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
10.12.2018
Размер:
373.76 Кб
Скачать

2. Расчет величины потока воздуха, проникающего в объект

Разность давления в результате воздействия ветра с наветренной и подветренной сторон определяется по формуле:

,(кг/м2),

где: - избыточное давление на наветренной стороне здания;

разрежение на подветренной и боковых сторонах здания.

В свою очередь:

где:

p=1,39 - плотность воздуха, (кг/м3);

u - скорость ветра, (м/с);

g=9,81 - ускорение свободного падения, (м/с2);

ai - аэродинамический коэффициент, зависящий от формы и конструкционных особенностей объекта.

Для средних погодных условий и для объектов параллелепипедной формы с наветренной стороны , а с подветренной и боковых сторон .

Величина потока воздуха, проникающего внутрь с учетом разностей давлений, определяется:

а) для ламинарного течения, когда отверстия достаточно большого размера (открытая дверь, окно и т.д.)

,

где - коэффициент, учитывающий расход воздуха через сечения отверстий применительно к зданиям промышленного и городского типа;

Sc - суммарное сечение отверстий, через который проникает аэрозоль, (м2)

б) для турбулентного течения, когда отверстия малого размера (трещины в стенах, щели в дверях, окнах и т.д.)

,

где - эмпирический коэффициент, зависящий от формы отверстий, вязкости и температуры воздуха.

Для средних показателей .

3. Расчет доли частиц (аэрозоля), остающихся внутри помещения

Долю частиц , которая может остаться внутри помещения после продувания его потоком воздуха, можно оценить как отношение концентраций:

где: СH концентрация вещества в воздухе снаружи помещения;

CBконцентрация того же самого вещества внутри помещения.

При этом, как правило, концентрация вредных примесей определяется средствами контроля (рассчитываются эмпирически) в приземном слое воздуха, что существенно отличает их от тех концентраций, которые создаются на высотах h над данной поверхностью земли.

Очевидно, на высоте hi поведение частиц вещества в потоке воздуха будет определяться кинетической энергией движения и потенциальной энергией той же частицы в гравитационном поле mgh, где

m- масса частицы;

U- скорость потока;

g- ускорение свободного падения;

h - высота над подстилающей поверхностью.

Таким образом, следуя выводам барометрического закона Больцмана, описывающего распределение частиц по высоте в поле тяготения над земной поверхностью, можем получить зависимость концентрации частиц от высоты h и скорости ветра U, т.е.

,

где Ch - концентрация частиц на высоте;

Co - концентрация частиц на нулевой высоте.

Для фиксированной высоты hi, с учетом равномерного изменения концентрации частиц в воздухе можем записать:

тогда .

Подставляя значения CH и CB, отличающиеся скоростью потока снаружи UH и внутри UB, в формулу

где UB - скорость ветра внутри помещения, определяемая по формуле:

;

SB - площадь поперечного сечения помещения со стороны потока воздуха, (м2);

h - высота отверстий над поверхностью земли, (м);

UH - скорость ветра снаружи, определяемая прибором (анемометром) или по розе ветров, (м/с).

Так как то величина близка к единице, т.е. практически все аэрозольные частицы, попавшие внутрь помещения с потоком воздуха, в нем и остаются. Таким образом, за время T, когда , в помещении должны накапливаться частицы аэрозоля, концентрация которых CB сможет превысить их начальную CH. Это обстоятельство может иметь место, когда снаружи концентрация частиц аэрозоля поддерживается длительное время. Такие условия характерны при авариях на АЭС, химически опасных производствах и др., когда источник аэрозоля насыщает воздушные массы длительное время. Однако даже в этих условиях при уменьшении суммарного сечения отверстий S помещения, через которые проникает аэрозоль, снижается поток воздуха Q, а значит, и скорость ветра внутри помещения UB, т.е. концентрация аэрозоля CB. Кроме того, на практике возникает необходимость определять (оценивать) защитные возможности производственных и жилых помещений, ослаблять проникание аэрозолей вредных веществ в чрезвычайных ситуациях, в момент аварий и катастроф.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.