ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Течение воздуха в приземном слое из "Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях" На течение воздуха в приземном слое существенное воздействие оказывают шероховатость подстилающей поверхности (земли), а также рельеф местности и строения. [c.27] В литературе по метеорологии приводятся опытные данные о профиле скоростей в приземном слое (логарифмический закон) и коэффициенте турбулентности, обусловленном трением потока ветра о поверхность земли. Эти.данные получены при измерении Лрофиля ветра над открытой поверхностью земли и характерны для нейтрального (Н1 л 0) состояния атмосферы. У земли скорость ветра у = О и возрастает по мере увеличения высоты. [c.27] При моделировании условий идентичных натуре, необходимо, чтобы профиль скоростей и турбулентность набегающего потока были близки к натурным. Требуемый логарифмический профиль скорости (с учетом масштаба модели) может быть достигнут оклейкой в модели подстилающей поверхности наждачной бумагой с разной величиной зерен. [c.27] Неравномерное поле скоростей потока ветра в приземном слое может быть охарактеризовано высотой вытеснения (рис. 2-3), показывающей, на сколько надо уменьшить активную высоту набегающего потока ветра. [c.28] Различием полей скоростей набегающего потока объясняется в основном несовпадение результатов продувок зданий в разных аэродинамических трубах. Преграды в виде широких и узких зданий, а также несплошные преграды в виде этажерок, открыто расположенного технологического оборудования и зданий с большим числом проемов деформируют поток ветра в приземном слое, и при их обтекании турбулентность усиливается. [c.28] Наибольшую деформацию потока ветра в приземном слое создают сплошные здания и строения. Срывы потока с острых кромок зданий генерируют в потоке ветра турбулентность, значительно превышающую имеющуюся в нем естественную турбулентность. Критерий Кармана в этой зоне потока велик и может быть даже больше единицы, так что скорость в отдельных точках меняется не только по величине, но и по направлению. [c.28] Вокруг обдуваемых ветром зданий образуются зоны с течениями, отличающимися от течения в невозмущенном потоке. В зависимости от ширины зданий (в направлении вдоль потока ветра) выделяют два вида обтекания обтекание узкого здания шириной до 2,5 высот здания (Язд), приближающееся к обтеканию экрана, стоящего на плоскости перпендикулярно потоку ветра (рис. 2-4) и обтекание широкого здания (рис. 2-5). [c.28] На рис. 2-4 показаны потоки воздуха и их границы в вертикальной плоскости при обтекании преграды в виде отдельно стоящего узкого здания бесконечной длины. [c.28] Практически можно считать, что при длине зданий I ЮЯзд в его средней части, картина течения будет соответствовать представленной на этом рисунке. [c.28] В I зоне (зона невозмущенного потока) наблюдается логарифмический профиль скоростей, зависящий от степени шероховатости земли. Границы невозмущенного потока вокруг здания принимают, исходя из условия вектор скорости потока отличается от вектора скорости на той же высоте в удалении от здания не более, чем на 5 %. [c.28] Теоретически след (зона, в которой скорости отличаются от скоростей в невозмущенном потоке) простирается до бесконечности. [c.29] Скорости в следе очень медленно с увеличением расстояния от преграды асимптотически приближаются к скорости в невозмущенном потоке. Но на большом расстоянии от преграды скорости мало отличаются от соответствующих им в невозмущенном потоке. Поэтому при решении практических задач следует ограничить зону следа изотахой, заданной так, чтобы имеющийся дефицит скорости не влиял существенно на обтекание последующих зданий и распределение концентраций вредных веществ. [c.29] С точки зрения загрязнения приземного слоя наибольщую опасность представляет III зона. Размеры ее, так же как и всех остальных. зон, зависят от размеров здания, его высоты Язд длины I и щирины Ь. [c.30] Если длина здания меньще 10 его высоты, то граница аэродинамического следа, аэродинамической тени и зоны подпора понижается, так как при уменьщеиии длины здания, влияние обтекания его с торцов возрастает. [c.30] Такой же уменьшающий коэффициент следует вводить и на высоту от земли зон аэродинамического следа и зоны подпора. [c.30] Над широкими зданиями и за ними также создаются зоны с течениями, отличными от течений в невозмущенном потоке (см. рис. 2-5). Обтекание широких зданий отличается от обтекания узких, тем, что аэродинамическая тень, возникшая при срыве потока с передней кромки здания заканчивается на его кровле, а за зданием образуются новые аэродинамические след и тень при срыве потока с заветренной кромки здания. [c.31] Широкое здание создает сопротивление течению воздуха в циркуляционную зону, образующуюся на крыше у передней его кромки, поэтому высота циркуляционной зоны меньше, чем высота аналогичной зоны у узкого здания. [c.31] За границей зоны аэродинамической тени (ГП) над крышей по всей высоте широкого здания устанавливается однонаправленный поток ветра. На расстоянии 10—12 высот здания профиль ветра приближается к первоначальному в I зоне и зависит от шероховатости поверхности крыши. [c.31] Приведенные выше данные о границах отдельных зон относятся к отдельно стоящему зданию, обдуваемому ветром по всей его высоте. Если здание расположено среди строений, то за расчетную высоту надо принимать Ярасч (расстояние от границы аэродинамической тени до кромки здания). [c.31] Вернуться к основной статье