【正文】 同理得 ：221zb??…………… ⑥ 20 將①、⑤、⑥代入④中，得： ? ? ? ?? ?? ? ? ?yzzyzyzzyyzyzyuxAuxAzdeydeuxAdzedyexAud y d zeexAuQzyzyzy?????????????????2222222222222222222222??????????????????????????? ????????????????????????????????????????? 其中 ： ? ?uQxAzy???2? …………………………… ⑦ 再將⑤、⑥、⑦代入①式得 無(wú)界狀況下，下風(fēng)向任意位置的污染物濃度（ g /m3） ? ??????????????????????2222,22e x p2zyzyzyxzyuQC?????…………………… ⑧ 21 2222( , , ) e xp [ ( )]222 π? ? ?yzyzq y zc x y zu ????22 高斯煙流中心線上的濃度分布 23 三 、 高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式 高架源既考慮到地面的影響 ， 又考慮到高出地面一定高度的排放源 。 傾斜煙云模式 在預(yù)測(cè)上述顆粒時(shí)，假設(shè)沉積和無(wú)沉積有相同的分布形式，但在整個(gè)煙云離開(kāi)源以后，便以重力終端速度下降（ ut） ,此時(shí)，只要將高斯模式中有效源高 H用 ( ) ) 來(lái)置換即可得到傾斜煙云模式。 增加煙囪高度可以減輕污染源對(duì)局部地區(qū)的污染， 大體上 C地面 ∝ 1/H2（ 見(jiàn)書 P88圖 324所示 ） ， 但超過(guò)一定高度后再增加高度 ， 對(duì)地面濃度的影響甚微 ， 而煙囪的造價(jià)卻隨高度增加而急劇增大 （ 煙囪的造價(jià) ∝ H2） ， 所以并不是煙囪愈高愈好 。 （ P值法計(jì)算煙囪高度 ） 根據(jù) “ 指定大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法 ” GB/T1320191中規(guī)定的點(diǎn)源煙塵允許排放率計(jì)算式 ： 式中： Qe－煙塵允許排放速率 ， t/h； Pe－煙塵排放控制系數(shù) ， t/(h 此煙型發(fā)生在溫度層結(jié)近中性或中等到大風(fēng)的情況 ， 即發(fā)生在多云有風(fēng)的白天或有風(fēng)的夜晚 。 yz?? 值在 0. 5 ～ 1. 0 間，即 ： 當(dāng) H s 100m 時(shí)， ?yz?? ；當(dāng) H s 1 00m 時(shí)， ??yz?? 。 圖 a是 風(fēng)向玫瑰圖 ；圖 b風(fēng)速玫瑰圖 是各個(gè)風(fēng)向的平均風(fēng)速絕對(duì)值 。 利用已知的氣象資料進(jìn)行分類 ， 統(tǒng)計(jì)出月 （ 年 、 季 ） 各穩(wěn)定度頻率 ， 作出必要的圖表 。 見(jiàn)下頁(yè)圖示 。 因此 ， 可按每個(gè)扇形計(jì)算長(zhǎng)期平均濃度 。 69 21 CC 和 分別為：ayaHuxfQCayaHuxfQCzzHHzz12121212222112e x p1622e x p162??????????????????????????????????????????????????????? 應(yīng)該注意 以上求的是平均濃度，因此公式中的 zzu ? 也應(yīng)是相應(yīng)風(fēng)向下的長(zhǎng)期平均濃度；準(zhǔn)確的講，分別求出該風(fēng)向不同穩(wěn)定度，不同風(fēng)速時(shí)的濃度，再按頻率加權(quán)平均，則可求出該風(fēng)向的長(zhǎng)度平均濃度。 由于一般污染物擴(kuò)散是在距地面幾米高范圍內(nèi)進(jìn)行的 ， 所以離地面幾百米范圍內(nèi)的大氣穩(wěn)定度對(duì)污染物的擴(kuò)散稀釋過(guò)程有重要影響 ， 選廠址必須注意收集逆溫層的強(qiáng)度 、 厚度 、 出現(xiàn)頻率和持續(xù)時(shí)間等資料 ， 要特別注意逆溫同時(shí)出現(xiàn)靜風(fēng)或微風(fēng)的情況 。 中小工廠：距地面 200~300米以下的逆溫層對(duì)中 、 小型工廠是不利的條件， 高層逆溫對(duì)幾公里范圍內(nèi)的擴(kuò)散影響不大 。 70 三 、 廠址選擇 從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā) ， 理想的建廠位置 是 污染本底值最小 ，擴(kuò)散稀釋能力強(qiáng) ， 排出的污染物被輸送到城市或居民區(qū)的可能性最小的地方 。 （ 2） 當(dāng)吹某一扇形風(fēng)時(shí) ， 全部污染物都落在這個(gè)扇形里 。 通常定義 Dū為 通風(fēng)系數(shù) 。 由于溫度層結(jié)的晝夜變化 ， 混合層高度也隨時(shí)間變化 。 。 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(fēng)面湍流影響）； ② 煙氣出口速度 Vs 應(yīng)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(dāng)需要幾個(gè)煙囪時(shí)，盡量采用多筒集合式煙囪。 ④ 封閉型 : 大于 200m的較高煙囪以此型為主 。 由此得煙囪高度為： 62 10 ???? HPQ eeHPQHees ???? 61059 二 、 煙囪設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題 ， 正確選用煙囪高度計(jì)算公式。 一 、 煙囪高度計(jì)算 煙囪高度的計(jì)算分為： ① 精確計(jì)算法 ； ② 簡(jiǎn)化計(jì)算法 。 6 、 地面源下風(fēng)向地面軸向濃度 當(dāng) 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(kuò)散模式 ? 粒徑小于 15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計(jì)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。 可以把 P點(diǎn)污染物濃度看成為兩部分作用之和 ， 一部分實(shí)源作用 ，一部分是虛源作用 。 食指 — x軸；中指 — y軸；拇指 — z軸 。 ? 圖 變形，這是一種最強(qiáng)的擴(kuò)散過(guò)程。 ? 湍流擴(kuò)散相似理論的基本觀點(diǎn)是，湍流由許多大小不同的湍渦所構(gòu)成，大湍渦失去穩(wěn)定分裂成小湍渦，同時(shí)發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移，這一過(guò)程一直進(jìn)行到最小的湍渦轉(zhuǎn)化為熱能為止。 6 二、湍流擴(kuò)散理論簡(jiǎn)介 ? ： ? 泰勒 (G． I． TaYler)首先應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究湍流擴(kuò)散問(wèn)題，并于 1921年提出了著名的泰勒公式。 起因有兩種形式 ： ?熱力：溫度垂直分布不均 （ 不穩(wěn)定 ） ?機(jī)械：垂直方向風(fēng)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換到湍流運(yùn)動(dòng)的判據(jù) —— 雷諾數(shù)（ Re） ? 臨界雷諾數(shù) ? 試驗(yàn)（圓管）表明： ? 當(dāng) Re2022時(shí)的流體流動(dòng)是 湍流 ? 當(dāng) Re2022時(shí)的流體流動(dòng)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(duì)于大氣： ? V= 105m2/s ? 若取 L=1m ? 只要 U? 則 Re6000 ? 所以通常認(rèn)為大氣運(yùn)動(dòng)都是湍流運(yùn)動(dòng) ?LURe ?5 二、湍流擴(kuò)散理論簡(jiǎn)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(guān)系 ? ? 德國(guó)科學(xué)家菲克，在 1855年發(fā)表了一篇題為“論擴(kuò)散”的著名論文。 6煙囪高度設(shè)計(jì) 167。 1湍流擴(kuò)散的基本理論 167。 ?教學(xué)難點(diǎn) ?污染物稀釋擴(kuò)散法控制，污染物濃度估算的高斯模式?！? ? 通過(guò)泰勒（ ）與菲克（ A. Fick）擴(kuò)散理論的類比建立起來(lái)的