РГР экология. Долгих_106_РГР. Студент 106 группы Д. Э. Долгих Проверил доцент кафедры 10 Н. О. Моисеева Цель ргр

• Название: Студент 106 группы Д. Э. Долгих Проверил доцент кафедры 10 Н. О. Моисеева Цель ргр
• Анкор: РГР экология
• Дата: 23.04.2023
• Размер: 79.66 Kb.
• Имя файла: Долгих_106_РГР.docx
• Тип: Документы; #1083754

Расчетно-графическая работа

Расчет приземного поля концентраций загрязняющих веществ от локального стационарного источника

Выполнил: студент 106 группы Д.Э. Долгих

Проверил: доцент кафедры №10 Н.О. Моисеева

Цель РГР: изучение методики расчета загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника и приобретение умения ее применения на практике.

Порядок выполнения работы:

Вариант 3. Исходные данные:

А = 160

Тв = 21,4 °С

Н = 12 м

D = 2,1

w0 = 5,8

M = 9 г/с

Тг= 80 °С

СПДК = 1,2

F = 1,3

η = 1,6

1. Определение максимального значения приземной концентрации вредного вещества C_м [мг/м3] при неблагоприятных метеорологических условиях в выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем, которое достигается на расстоянии х_м (м) от источника:



где:

A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

M – масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, (г/с);

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

H – высота источника выброса над уровнем земли, (м);

 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

T – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси TГ , и температурой окружающего атмосферного воздуха TВ , C : T  Tг  Tв;

V₁ – расход газовоздушной смеси, (м3 /с): , где D – диаметр устья источника выброса, м, 0 – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с

1. 
   T  Tг Tв
   

T  80 – 21,4 = 58,6 °С

2. 
   
   

20,08 м3 /с

3. 
   Расчет коэффициента m в зависимости от параметра f:
   

= 8,37 < 100:



= 0,61

4. 
   Расчет коэффициента n в зависимости от параметра V_м:
   

= 2,99

при : n = 1

5. 
   Расчет максимального значения приземной концентрации вредного вещества C_м:
   

= 1,2 мг/м3

2. Определение значения «опасной» скорости ветра U_м [м/с] (на высоте 6- 8 м), при которой достигается максимальное значение приземной концентрации загрязнений C_м:

,

при .

= 4,03 м/с

3. Определение расстояния x_м (м) от источника выбросов до точки, на которой приземная концентрация С достигает максимального значения С_м при неблагоприятных метеоусловиях:



где d – безразмерный коэффициент.

1. 
   Расчет коэффициента d:
   

,

при .

= 21,91

2. 
   Расчет расстояния x_м:
   

= 243,2 м

4. Определение значения приземной концентрации вредного вещества C_x [мг/м3] по оси факела на расстояниях от источника выброса при x= 50; 100; 200; 400; 1000; 1500 м.:

,

где S₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/x_м и коэффициента F.

1. 
   Расчет отношений x/x_м:
   

x = 50 м: 50/243,2 = 0,2

x = 100 м: 100/243,2 = 0,42

x = 200 м: 200/243,2= 0,82

x = 400 м: 400/243,2= 1,64

x = 1000 м: 1000/243,2= 4,11

x = 1500 м: 1500/243,2= 6,17

2. 
   Расчет коэффициентов S₁:
   

, при

, при

= 0,04

= 0,19

= 1,48

= 0,84

= 0,35

= 0,15

3. 
   Расчет значений приземной концентрации вредного вещества C_x на различных расстояниях х:
   

= 0,048 мг/м3

= 0,228 мг/м3

= 1,776 мг/м3

= 1,008 мг/м3

= 0,42 мг/м3

= 0,18 мг/м3



Рисунок 1 – график зависимости C_x от x

5. Определение значения приземной концентрации вредного вещества в атмосфере C_xy [мг/м3] на расстоянии y в 2-х точках, находящихся по перпендикуляру к оси факела выброса для 6-ти точек x:

,

где S₂ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра U_м [м/c] и отношения у/х по значению аргумента t_y.

1. 
   Расчет значений y₁, y₂:
   

y₁ = 0,04x

x=50: y₁ = 0,04*50 = 2 м

x=100: y₁ = 0,04*100 = 4 м

x=200: y₁ = 0,04*200 = 8 м

x=400: y₁ = 0,04*400 = 16 м

x=1000: y₁ = 0,04*1000 = 40 м

x=1500: y₁ = 0,04*1500 = 60 м

y₂ = 0,08x

x=50: y₂ = 0,08*50 = 4 м

x=100: y₂ = 0,08*100 = 8 м

x=200: y₂ = 0,08*200 = 16 м

x=400: y₂ = 0,08*400 = 32 м

x=1000: y₂ = 0,08*1000 = 80 м

x=1500: y₂ = 0,08*1500 = 120 м

2. 
   Расчет отношений y/x:
   

x=50: y₁/x = 2/50 = 0,04

y₂/x = 4/50 = 0,08

x=100: y₁/x = 4/100 = 0,04

y₂/x = 8/100 = 0,08

x=200: y₁/x = 8/200 = 0,04

y₂/x = 16/200 = 0,08

x=400: y₁/x = 16/400 = 0,04

y₂/x = 32/400 = 0,08

x=1000: y₁/x = 40/1000 = 0,04

y₂/x = 80/1000 = 0,08

x=1500: y₁/x = 60/1500 = 0,04

y₂/x = 120/1500 = 0,08

3. 
   Расчет параметров t_y:
   

при :

y₁/x = 0,04:

= 0,006

y₂/x = 0,08:

= 0,026

4. 
   Расчет коэффициентов S₂:
   

t_y=0,006:

= 0,94

t_y=0,026:

= 0,77

5. 
   Расчет значений приземной концентрации вредного вещества в атмосфере C_xy на расстоянии y в 2-х точках, перпендикулярных 6-ти точка х:
   

S₂=0,94:

= 0,04 мг/м3

= 0,21 мг/м3

= 0,73 мг/м3

= 0,94 мг/м3

= 0,39 мг/м3

= 0,17 мг/м3

S₂=0,77:

= 0,04 мг/м3

= 0,17 мг/м3

= 0,6 мг/м3

= 0,78 мг/м3

= 0,32 мг/м3

= 0,14 мг/м3



Рисунок 2 – график распределения изолиний значений приземной концентрации при опасной скорости ветра

6. Определение расстояния от источника выброса x_мu [м], на котором при скорости ветра U, отличающейся от опасной, приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения C_мu [мг/м3]:

,

где P – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения U/U_м.

1. 
   Расчет скоростей ветра U, отличающихся от опасной:
   

U = U_м – 2 = 4,03 – 2 = 2,03 м/с

U = U_м + 2 = 4,03 + 2 = 6,03 м/с

U = U_м + 4 = 4,03 + 4 = 8,03 м/с

2. 
   Расчет отношений U/U_м:
   

U/U_м = 2,03/4,03 = 0,5

U/U_м = 6,03/4,03 = 1,5

U/U_м = 8,03/4,03 = 1,99

3. 
   Расчет коэффициентов P:
   

, при

, при

U/U_м = 0,5: = 1,26

U/U_м = 1,5: = 1,16

U/U_м = 1,99: = 1,32

4. 
   Расчет расстояний x_мu:
   

= 306 м

= 282 м

= 321 м

7. Определение максимального значения приземной концентрации вредного вещества C_мu [мг/м3] при скорости ветра U, отличающейся от опасной,

,

где r - безразмерная величина, определяемый в зависимости от отношения U/U_м.

1. 
   Расчет значений r:
   

, при

, при

U/U_м = 0,5:

= 0,59

U/U_м = 1,5:

= 0,81

U/U_м = 1,99:

= 0,51

2. 
   Расчет максимальных значений приземной концентрации вредного вещества C_мu при скоростях ветра U:
   

= 0,71 мг/м3

= 0,972 мг/м3

= 0,612 мг/м3

8. Определение значения приземной концентрации вредного вещества C_хu [мг/м3] по оси факела от источника выброса при скорости ветра U [м/с], отличающейся от опасной на расстояниях от источника загрязнения при x= 50; 100; 200; 400; 1000; 1500 м.:

,

где значение безразмерного коэффициента S₁ определяется в зависимости от отношения x/x_мu и коэффициента F.

1. 
   Расчет отношений x/x_мu:
   

x=50: 50/306 = 0,16

50/282 = 0,18

50/321 = 0,15

x=100: 100/306 = 0,33

100/282 = 0,35

100/321 = 0,31

x=200: 200/306 = 0,65

200/282 = 0,71

200/321 = 0,62

x=400: 400/306 = 1,31

400/282 = 1,42

400/321 = 1,25

x=1000: 1000/306 = 3,27

1000/282 = 3,55

1000/321 = 3,11

x=1500: 1500/306 = 4,9

1500/282 = 5,32

1500/321 = 4,67

2. 
   Расчет коэффициентов S₁:
   

, при

, при

x=50:

:

= 0,02

:

= 0,03

:

= 0,021

x=100:

:

= 0,11

:

= 0,12

:

= 0,09

x=200:

:

= 0,68

:

= 0,91

:

= 0,59

x=400:



= 0,92



= 0,89



= 0,94

x=1000:



= 0,47



= 0,43



= 0,51

x=1500:



= 0,27



= 0,24



= 0,29

3. 
   Расчет значений приземной концентрации вредного вещества C_хu при скоростях ветра U:
   

при U = U_м – 2 = 2,03, C_мu = 0,71, x_мu = 306:

х=50:

= 0,01 мг/м3

х=100:

= 0,08 мг/м3

х=200:

= 0,48 мг/м3

х=400:

= 0,65 мг/м3

х=1000:

= 0,34 мг/м3

х=1500:

= 0,19 мг/м3

при U = U_м + 2 = 6,03, C_мu = 0,972, x_мu = 282:

x=50:

= 0,03 мг/м3

х=100:

= 0,12 мг/м3

х=200:

= 0,88 мг/м3

х=400:

= 0,86 мг/м3

х=1000:

= 0,42 мг/м3

х=1500:

= 0,23 мг/м3

при U = U_м + 4 = 8,03, C_мu = 0,612, x_мu = 321:

x=50:

= 0,01 мг/м3

х=100:

= 0,05 мг/м3

х=200:

= 0,37 мг/м3

х=400:

= 0,57 мг/м3

х=1000:

= 0,31 мг/м3

х=1500:

= 0,18 мг/м3



Рисунок 3 – график распределения значений приземной концентрации загрязнений по оси факела выброса C_хu при скоростях ветра U_м  2, U_м  2, U_м  4

9. Определение радиуса зоны влияния источника загрязнения R по формуле:



= 2432 м

Вывод: Изучив методику расчета приземного поля концентраций загрязняющих веществ от локального стационарного источника, я пришл к выводу, что за счет влияния ветра значение приземной концентрации вредного вещества сначала возрастает до максимального значения, а затем уменьшается.