ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОЧИСТНЫХ УСТРОЙСТВ из "Проектирование аппаратов пылегазоочистки" Газообразные и пылевые примеси рассеиваются в атмосфере турбулентными ветровыми потоками. Соответственно, механизм переноса примесей двоякий конвективный перенос осредненным движением и диффузионный - турбулентными пульсациями. Примеси обычно полагают пассивными в том смысле, что присутствие их не оказывает заметного влияния на кинематику и динамику движения потоков. Такое допущение может оказаться слишком грубым для аэрозольных частиц больших размеров. [c.134] Уравнение (3.1) есть, по сути, уравнение неразрывности потока примеси Приближенно полагают, что силы плавучести, связанные с наличием градиента температуры по высоте атмосферы, не порождают осредненного движения по вертикали, но оказывают существенное влияние на структуру турбулентности. то есть на размеры и интенсивность пульсаций турбулентных вихрей Тогда, если ось х ориентирована по направлению ветра, то для ровной местности у=0, а если примесь пассивна, то и =0. Можно также пренебречь членом, учитывающим диффузию примеси в направлении оси х, так как диффузионный перенос в этом направлении значительно слабее конвективного. [c.134] Условие (3.3) утверждает, что конвективный поток примеси от точечного источника равен его интенсивности. [c.135] Условия (3.4) вытекают из очевидного факта убывания концентрации с удалением от источника Уравнение (3.5) есть условие непроницаемости подстилающей поверхности дпя примеси. Заметим, что подстилающая поверхность может частично или полностью поглощать примесь. Например, водная или увлажненная поверхность может поглощать газовые примеси, растворяя их, оседание дисперсных загрязнителей на поверхности тоже следует рассматривать как их поглощение. В этих случаях условие непроницаемости (3.5) должно быть заменено на условие частичной или полной проницаемости. [c.135] Величина градиента АЛАг определяет температурную стратификацию (расслоение) по высоте атмосферы. Если перенос тепла по вертикали отсутствует, то атмосфера находится в состоянии равновесной (безразличной) стратификации. Соответствующий такому состоянию градиент, называемый адиабатическим dT/dz=g/ p, равен, примерно, 1 К на 100 м высоты. [c.136] При dT/dz g/ p (сверхадиабатический градиент) состояние атмосферы неустойчиво, тепловые потоки способствуют развитию конвекции в вертикальном направлении и усилению турбулентного обмена. Если градиент температуры положителен, то имеет место устойчивая стратификация, называемая температурной инверсией. Такая ситуация способствует подавлению конвективного движения и ослаблению турбулентности. Высота слоев приземной инверсии может колебаться от десятков до сотен метров. [c.136] На рис.З. I показана схема распространения загрязненной струи, истекающей из трубы при наличии сносящего ветрового потока. Действие последнего приводит к искривлению струи. На некоторой высоте Н+ А Н влияние сносящего потока становится преобладающим, струя разворачивается, ось ее становится горизонтальной. Факел далее приобретает форму параболоида с вершиной в точке Р, в которой размещают фиктивный источник Таким образом, реальная картина распространения загрязнений заменяется факелом от фиктивного источника, расположенным на высоте Н+АН. Разумеется, вершина параболоида не обязательно располагается над центром трубы, однако возможное смещение не учитывают, полагая, что источник находится в точке Р(х = О, у = О, г = Н+ А Н). [c.137] что условия истечения газовоздушной смеси должны быть такими, чтобы максимальная приземная концентрация не превышала максимальной разовой ПДК. [c.138] Значение сложным образом зависит от скорости ветра. При увеличении последней уменьшается Д Н, то есть факел прижимается к земле, что способствует возрастанию концентраций на ее поверхности. С другой стороны увеличение скорости ветра усиливает процесс рассеивания факела в вертикальном направлении, что приводит к уменьшению концентраций. Существует опасная скорость ветра, при которой С максимальна. [c.138] Поскольку значения коэффициентов тип зависят от Н, задача решается путем последовательнынх приближений, то есть подбором ищутся значения Н, при которых уравнения (3.19), (3.20) будут удовлетворяться. [c.143] Напомним, что в формулах (3.19)...(3.22) фигурирует максимально разовое значение ПДК. [c.143] Изложенная методика расчета справедлива для неблагоприятных метеорологических условий, когда турбулентный перенос в вертикальном направлении максимален. Такая ситуация соответствует большим отрицательным (сверхадиабатическим) градиентам температур, способствующим развитию естественной конвекции. [c.144] Максимальное значение приземной концентрации в этом случае выше, чем при равновесном состоянии атмосферы или при формировании инверсионного слоя. [c.144] Наличие местных аномалий давления и температуры, связанных с влиянием различных факторов (обтекание препятствий ветровым потоком, горизонтальные градиенты температуры, процессы испарения и др.) может существенно влиять на форму факела и распределение концентраций. [c.144] Совершенно иначе происходит распространение примеси от низких источников, которые находятся в вихревых (отрывных) зонах, образующихся при обтекании зданий и сооружений ветром. Примесь вовлекается в циркуляционное движение, концентрация ее увеличивается до того момента, когда турбулентный перенос через границу вихревой зоны уравновесит интенсивность источника примеси. Далее распределение концентраций в вихревой зоне стационарно. [c.144] Приближенные методы расчета загрязнения приземного слоя, учитывающие влияние неровностей рельефа, наличие застройки, метеорологических аномалий, а также загрязнения в отрывных зонах содержатся в [21. ..23,18]. [c.144] Вернуться к основной статье