имени академика С.П. КОРОЛЁВА»

Программа реализует стандартную математическую модель рассеивания выбросов в атмосфере, разработанную Госкомгидрометом и изложенную в общесоюзном нормативном документе ОНД-86. Эта программа позволяет рассчитать приземные концентрации выбрасываемой примеси при опасной и произвольной скорости ветра в зависимости от расстояния до источника и параметров атмосферы.

Программа строит графические зависимости концентрации вредных веществ С_м от расстояния Х_м до источника выбросов при опасной скорости ветра U_м – сплошная линия зелёного цвета, при произвольных скоростях ветра U₁ и U₂ соответственно сплошные линии синего и красногоцвета и рассчитывает значения С_м и Х_м для этих скоростей.

При запуске программы на экране монитора появится рабочее поле программы, состоящее из 3 частей. На верхней половине программа отображает графики зависимости концентрации вредных веществ С от расстояния Х до источника выбросов. В нижней левой части экрана находится поле для ввода исследуемых параметров источника и параметров атмосферы. В нижней правой части экрана находится поле полученных расчетом значений С_м, Х_м, U_м, а так же значений С_{U ,} Х_U при произвольных значениях U_1, и U₂ соответственно.

4 Определение концентрации вредных веществ С_м и расстояния Х_м до источника выбросов при опасной скорости ветра U_м.

4.1 Ввести в программу поочерёдно все данные в соответствии с вариантом задания полученного от преподавателя.

4.2 По команде «РАСЧЕТ» на экране появятся графическая зависимости концентрации вредных веществ С_м от расстояния Х_м до источника выбросов при опасной скорости ветра U_м – сплошная линия зелёного цвета, а нижней правой части экрана высветятся их числовые значения (зеленым цветом).

4.3 Занести результаты в таблицу 2.

4.4 Установит значение скорости U₁ равнойполовине скорости U_м, азначение скорости U₂ в два раза большескорости U_м.

4.5 Полученные результаты U₁, С_мU1, Х_{м U1}, и U₂, С_мU2, Х_{м U2} так же занести в таблицу 2.

Таблица 2.

5 Определение скорости задувания U_зад , концентрации вредных веществ С_мUзад и расстояния до источника выбросов Х_мUзад при U_зад.

5.1 Скорость задувания U_зад находится косвенным путем, а её численное значение определяется подбором скорости U₂ таким образом,чтобы выполнялось равенство X_мU2 = H (допуск – 5%).

5.2 Занести результаты в таблицу 3.

Таблица 3.

6 Определение зависимости максимальной концентрации вредных веществ С_мU и расстояния до источника выбросов Х_мU от скорости ветра U при заданных параметрах источника.

6.1 Максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мU и расстояния до источника выбросов Х_мU определяем в диапазоне скоростей ветра 0,5...8 м/с. Остальные параметры источника устанавливаем в соответствии с вариантом задания.

6.2 Полученные значения С_мU и Х_мU занести в таблицу 4.

Таблица 4.

При заполнении таблицы полученные числовые значения ок­ругляем до трех значащих цифр.

7 Определение зависимости опасной скорости ветра U_мVсм, максимальной концентрации вредных веществ С_мVсм и расстояния до источника выбросов Х_мVсм от скорости истечения смеси из источника V_см при заданных параметрах источника.

7.1 Рассчитать опасную скорость ветра U_мVсм, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мVсм и расстояния до источника выбросов Х_мVсм в диапазоне скоростей истечения из источника 1...30 м/с. Остальные параметры источника устанавливаем в соответствии с вариантом задания. Программа рассчитывает опасную скорость ветра U_мVсм, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мVсм и расстояния до источника выбросов Х_мVсм (значения зеленого цвета).

7.2 Полученные значения занести в таблицу 5.

Таблица 5

.

8 Определение зависимости опасной скорости ветра U_мТсм, максимальной концентрации вредных веществ С_мТсм и расстояния до источника выбросов Х_мТсм (при опасной скорости ветра) от температуры смеси Т_см при заданных параметрах источника.

8.1 Рассчитать опасную скорость ветра U_мТсм, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мТсм и расстояния до источника выбросов Х_мТсм в диапазоне температур смеси источника 80...200 °С. Остальные параметры источника устанавливаем в соответствии с вариантом задания. Программа рассчитывает опасную скорость ветра U_мТсм, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мD и расстояния до источника выбросов Х_мТсм (значения зеленого цвета).

8.2 Полученные значения занести в таблицу 6.

Таблица 6

9 Определение зависимости опасной скорости ветра U_мD, максимальной концентрации вредных веществ С_мD и расстояния до источника выбросов Х_мD (при опасной скорости ветра) от диаметра источника D при заданных параметрах источника.

9.1 Рассчитать опасную скорость ветра U_мD, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мD и расстояния до источника выбросов Х_мD в диапазоне диаметров источника 3,0...6,5 м. Остальные параметры источника устанавливаем в соответствии с вариантом задания. Программа рассчитывает опасную скорость ветра U_мD, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мD и расстояния до источника выбросов Х_мD (значения зеленого цвета).

9.2 Полученные значения занести в таблицу 7.

Таблица 7

9.3 Построить графики зависимости опасной скорости ветра U_м = f(D), максимальной концентрации вредных веществ С_м = f(D) и расстояния до источника выбросов Х_м = f(D) от диаметра источника D совместив графики по оси D.

График зависимости опасной скорости ветра U_м = f(D);

График максимальной концентрации вредных веществ С_м = f(D);

График расстояния до источника выбросов Х_м = f(D).

10 Определение зависимости опасной скорости ветра U_мН, максимальной концентрации вредных веществ С_мН и расстояния до источника выбросов Х_мН (при опасной скорости ветра) от высоты Н при заданных параметрах источника.

10.1 Рассчитать опасную скорость ветра U_мН, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мН и расстояния до источника выбросов Х_мН в диапазоне высот источника 60...250 м. Остальные параметры источника устанавливаем в соответствии с вариантом задания. Программа рассчитывает опасную скорость ветра U_мН, максимальную приземную концен­трацию вредных веществ С_мН и расстояния до источника выбросов Х_мН (значения зеленого цвета).

10.2 Полученные значения занести в таблицу 8.

Таблица 8

10.3 Рассчитать коэффициент разбавления К в зависимости от высоты трубы Н по формуле

где C_ист – исследуемая приземная концентрация источника выбросов:

где Q – объёмный расход смеси через устье трубы, м³ / сек;

M – интенсивность выбросов, мг / с.

Без приведения к нормальным условиям, упрощенно

Q = V_см S_устья ; где S_устья = π D ² / 4 (м²)

S_устья = 3,14 * 5 ² / 4 = 19,625 (м²)

Q = 10 * 19,625 = 196,25 (м³ / сек)

С_ист = 50000 / 196,25 = 254,777 (мг / м³)

К₆₀=254,777 / 190,138 = 1,339

К₉₀=254,777 / 114,432 = 2,226

К₁₂₀=254,777 / 71,241 = 3,576

К₁₅₀=254,777 / 48,062 = 5,301

К₁₈₀=254,777 / 34,539 = 7,376

К₂₁₀=254,777 / 26,017 = 9,729

К₂₅₀=254,777 / 18,821 =13,536

Вывод:

С помощью моделирования процесса рассеивания промышленных выбросов составили таблицы с данными по которым было построено 3 графика зависимостей. Исходя из графиков можно говорить, изменяя геометрические формы источника в данном случае увеличения диаметра источника D (м) концентрация вредных вещ-в C_м уменьшается, а опасная скорость U_м и расстояние от источника выбросов X_м увеличивается.

11 Контрольные вопросы

1. Что такое одиночный источник?

2. Что такое приземная концентрация?

3. Что такое точечный источник?

4. Что такое неорганизованный источник?

5. Что такое опасная скорость ветра?

6. Что такое скорость задувания?

7. Что такое подфакельная зона? Ее ось?

8. Почему ограничивается высота одиночного источника?

9. Каковы преимущества и недостатки метода рассеивания выбросов?

10. Под действием, каких факторов происходит рассеивание выбросов?

11. Как изменяется максимальная приземная концентрация по оси в

подфакельной зоне в зависимости от расстояния до источника?

12. Что такое неблагоприятные метеорологические условия?