【正文】 層結的晝夜變化 ， 混合層高度也隨時間變化 。因此 ， 在空氣污染分析中不僅應統(tǒng)計靜風頻率 ， 有條件還要統(tǒng)計靜風持續(xù)時間 。 。 36 廠址選擇 一 、 選擇廠址所需的氣候資料 氣候資料 是指氣象資料的常年統(tǒng)計形式 。 61 （ 4 ）其它考慮 ① Hs 為周圍建筑物的 1 .5 ～ 2 .5 倍（避免建筑物背風面湍流影響）； ② 煙氣出口速度 Vs 應為 20 ～ 3 0 m /s ，并 ?uVs（避免下沉現(xiàn)象）； ③ 分散的煙囪不利于抬升，當需要幾個煙囪時，盡量采用多筒集合式煙囪。 總之 ， 目前 Hs計算以錐形模式為主 ， 對超高型煙囪無成熟可靠的方法 。 ④ 封閉型 : 大于 200m的較高煙囪以此型為主 。 近地層中 ， 低矮煙囪發(fā)熱量小的污染源以此煙型為例 ， 并應校核逆溫層情況 。 由此得煙囪高度為： 62 10 ???? HPQ eeHPQHees ???? 61059 二 、 煙囪設計中的若干問題 ， 正確選用煙囪高度計算公式。 57 一、煙囪高度的計算 ? maxC ?u ?（ 4 10 ） ?m a x( 3 2 1 )H H C? ? ? ? ? ? ? ?出現(xiàn)極大值（ ）1 ． BH u?? （代入 s??BHHu2 ． m a x csd 0d ? ? ?C BuHu （ 危險風速危險風速 ））． （代入． （ ））此時 sc2? ? ? ?BHHHua bsm2ssc()2 πe2 πezzyyqqCHBHu??? ? ? ?代入下式可得sc02 π e ( )???zybqHu c c??58 ∵ 由地面最大濃度計算法 → HS較矮 ， 當 u＜ ū時 ， 地面濃度超標； 由 地面絕對最大濃度計算法 → HS較高 ， 無論 u多大 ， 地面濃度不超標 ， 但煙囪造價高 。 一 、 煙囪高度計算 煙囪高度的計算分為： ① 精確計算法 ； ② 簡化計算法 。 6 煙囪高度的設計 煙囪不單是一排氣裝置 ， 也是控制空氣污染 、 保護環(huán)境的重要設備 。 6 、 地面源下風向地面軸向濃度 當 y =0 ， z =0 ， H =0 得： ? ?zyxueQc????0,0,0, uxuH t?29 ? ????????????????????????????????????????????????????????????????????222222,2e x p2e x p2e x p2 ztztyzyHzyxuxuHzuxuHzyuQC??????u t t 0 x H uxt ? → 30 四、顆粒物擴散模式 ? 粒徑小于 15μm的顆粒物可按氣體擴散計算 ? 大于 15μm的顆粒物：傾斜煙流模式 地面反射系數(shù) 22( 1 ) ( / )( , , 0 , ) exp ( ) exp [ ]222 π ??? ? ? tyzyza q y H v x uc x y Hu ????2pp18?tdgv ??31 167。 求最大濃度 利用求極值的方法，即0?dxdc， 作一些近于實際的 假設常數(shù)）(c o n s tzy???， 即 σy、 σz隨 x 增加的倍數(shù)相同。 可以把 P點污染物濃度看成為兩部分作用之和 ， 一部分實源作用 ，一部分是虛源作用 。 通常： （ ⅰ ） 瞬時點源的源強以一次釋放的總量表示； （ ⅱ ） 連續(xù)點源以單位時間的釋放量表示； （ ⅲ ） 連續(xù)線源以單位時間單位長度的排放量表示； （ ⅳ ） 連續(xù)面源以單位時間單位面積的排放量表示 。 食指 — x軸；中指 — y軸；拇指 — z軸 。 ? 將流體的不規(guī)則運動視為隨機運動的集合，以數(shù)理統(tǒng)計學的方法來研究湍流內(nèi)部的結構，許多基礎理論科學家就致力于這方面的研究。 ? 圖 變形，這是一種最強的擴散過程。理論和方法的運用不可分割，應該將它們很好地結合在一起，得出與實際大氣污染擴散相符合的計算模式。 ? 湍流擴散相似理論的基本觀點是，湍流由許多大小不同的湍渦所構成，大湍渦失去穩(wěn)定分裂成小湍渦，同時發(fā)生了能量轉移，這一過程一直進行到最小的湍渦轉化為熱能為止。從原點釋放出的一個粒子的位置用 y表示，則y隨時間而變化，但其平均值為零。 6 二、湍流擴散理論簡介 ? ： ? 泰勒 (G． I． TaYler)首先應用統(tǒng)計學方法研究湍流擴散問題，并于 1921年提出了著名的泰勒公式。菲克認為分子擴散的規(guī)律與傅立葉提出的固體中的熱傳導的規(guī)律類似，皆可用相同的數(shù)學方程式描述。 起因有兩種形式 ： ?熱力：溫度垂直分布不均 （ 不穩(wěn)定 ） ?機械：垂直方向風速分布不均勻及地面粗糙度 4 —— 雷諾數(shù) ? 雷諾還找到了由層流運動轉換到湍流運動的判據(jù) —— 雷諾數(shù)（ Re） ? 臨界雷諾數(shù) ? 試驗（圓管）表明： ? 當 Re2022時的流體流動是 湍流 ? 當 Re2022時的流體流動是層流 ? 數(shù)值 Re＝ 2022叫臨界雷諾數(shù) ? 大氣湍流 —— 臨界雷諾數(shù) ? 對于大氣： ? V= 105m2/s ? 若取 L=1m ? 只要 U? 則 Re6000 ? 所以通常認為大氣運動都是湍流運動 ?LURe ?5 二、湍流擴散理論簡介 ? 主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關系 ? ? 德國科學家菲克，在 1855年發(fā)表了一篇題為“論擴散”的著名論文。 3 167。 6煙囪高度設計 167。 2高斯擴散模式 167。 1湍流擴散的基本理論 167。 5城市及山區(qū)的擴散模式 167。 ?教學難點 ?污染物稀釋擴散法控制，污染物濃度估算的高斯模式。 湍流與擴散的關系 把湍流想象成是由許多湍渦形成的 ， 湍渦的不規(guī)則運 動而形成它與分子運動極為相似 ?！? ? 通過泰勒（ ）與菲克（ A. Fick）擴散理論的類比建立起來的。然而由于邊界條件往往很復雜，不能求出嚴格的分析解，只能在特定的條件下求出近似解，再根據(jù)實際情況修正。假定大氣湍流場是均勻、穩(wěn)定的。后來由于許多科學家的努力，特別是俄國科學家的貢獻，使湍流擴散相似理論得到很大發(fā)展。 ? 利用這些理論進行研究時，常采用數(shù)值分析法、現(xiàn)場研究法和實驗室模擬研究法三種方法。這時煙團主要被湍渦所挾帶，本身增長不大。 ? 雖然這個理論本身還很粗糙，但能夠解決一些實際問題 (如物體在流體中運行的阻力 )，所以許多應用科學家和工程技術人員對此比較感興趣 ? 另一種是湍流統(tǒng)計理論方法 ，即物理上把湍流視為大大小小不同尺度湍渦的迭加，用數(shù)學來描述則是把湍流看成無窮多個頻率各異的波迭加而成，采用數(shù)理統(tǒng)計途徑，來分析研究湍流內(nèi)部結構。 2高斯擴散模式 ? 一、高斯模式的有關假定 ? ? 坐標系取排放點 （ 無界源 、 地面源或高架源排放點 ） 在地面的投影點為原點 ， 主風向為 x軸 ， y軸在水平面內(nèi)垂直于 x軸 ，正方向在 x軸的左側 ， z軸垂直于水平面 ， 向上為正 ， 即右手坐標系 。 與空氣中污染物質(zhì)的濃度成正比 ， 它是研究空氣污染問題的基礎數(shù)據(jù) 。 地面對污染物的影響很復雜 ， 如果地面對污染物全部吸收 ， 則 ⑧ 式仍適用于地面以上的大氣 ， 但根據(jù)假設 ④ 可認為地面就象鏡子一樣對污染物起全反射作用 ，按全反射原理 ， 可用： “ 像源法 ” 處理這類問題 。 （ 4 ）高架連續(xù)點源正態(tài)分布下 地面濃度擴散模式 Z= 0 時即得地面濃度模式： ? ????????????????????22222e x p2e x p,0,zyzyHyuQHyxC????? 26 （ 5 ）高架連續(xù)點源正態(tài)分布下 地面軸線濃度模式 ? ???????????222e x p,0,0,zzyHuQHxC???? （ 6 ）高架連續(xù)點源正態(tài)分布下 地面最大濃度模式及位置 σy、 σz是 距離 x 的函數(shù)（ 而 x 是 t 的函數(shù)）， 且 隨 x 的增大而增大， 在上式中zyuQ???隨 x 增大而減小， 而?????????222e x pzH?隨