【正文】 ：測定位置2345678910氣溫/。 用測得的地面氣溫和一定高度的氣溫數(shù)據(jù)，按平均溫度梯度對大氣穩(wěn)定度進(jìn)行分類。C高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度/。 。由《大氣污染控制工程》P72 （3－15）可分別計算地面處位溫和給定高度處位溫：，故位溫梯度=同理可計算得到其他數(shù)據(jù)的位溫梯度，結(jié)果列表如下：測定編號123456地面溫度/。C位溫梯度/K/100m － － － 、92938950、930 hPa，確定地面上的位溫。因此同理可計算得到其他數(shù)據(jù)的地面位溫，結(jié)果列表如下：測定編號123456地面溫度/。C地面壓強(qiáng)/hPa102310121002104010061007地面位溫/。設(shè)有效源高為H，污染源到峭壁的距離為L，峭壁對煙流擴(kuò)散起全反射作用。當(dāng)吹北風(fēng)時，這一模式又變成何種形式？解：吹南風(fēng)時以風(fēng)向?yàn)閤軸，y軸指向峭壁，原點(diǎn)為點(diǎn)源在地面上的投影。實(shí)源虛源因此+=刮北風(fēng)時，坐標(biāo)系建立不變，則結(jié)果仍為上式。大氣溫度288K，大氣為中性層結(jié)，源高處的平均風(fēng)速為4m/s。解：霍蘭德公式。此時 。（發(fā)電廠位于城市近郊，取n=，n1=1/3，n2=2/3） 某污染源排出SO2量為80g/s，有效源高為60m，煙囪出口處平均風(fēng)速為6m/s。解：由《大氣污染控制工程》P88（4－9）得：陰天穩(wěn)定度等級為D級，利用《大氣污染控制工程》P95表4－4查得x=500m時。 ，當(dāng)時的天氣是陰天，試計算下風(fēng)向x=500m、y=50m處SO2的地面濃度和地面最大濃度。將數(shù)據(jù)代入式4－8得。試計算中性大氣條件下SO2的地面最大濃度和出現(xiàn)的位置。由《大氣污染控制工程》P89 （4－10）、（4－11）時。此時。 地面源正下風(fēng)方向一點(diǎn)上，10－3g/m3，試估計該點(diǎn)兩小時的平均濃度是多少？假設(shè)大氣穩(wěn)定度為B級。當(dāng)時風(fēng)速為3m/s，風(fēng)向垂直于該線源。假設(shè)當(dāng)時是晴朗的秋天下午4：00。首先判斷大氣穩(wěn)定度，確定擴(kuò)散參數(shù)。左右，屬于弱太陽輻射；查表43，當(dāng)風(fēng)速等于3m/s時，穩(wěn)定度等級為C，則400m處。所以不必考慮采樣時間對擴(kuò)散參數(shù)的影響。有限長線源距離線源下風(fēng)向4m處，P1=－75/=－，P2=75/=；。端點(diǎn)下風(fēng)向P1=0，P2=150/=，代入上式得 某市在環(huán)境質(zhì)量評價中，劃分面源單元為1000m1000m，其中一個單元的SO2排放量為10g/s，當(dāng)時的風(fēng)速為3m/s，風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。試用虛擬點(diǎn)源的面源擴(kuò)散模式計算這一單元北面的鄰近單元中心處SO2的地面濃度。當(dāng)x=。煙囪有效高度為200m。解：設(shè)大氣穩(wěn)定度為C級。x= xD時，代入《大氣污染控制工程》P88 （4－9）得 x= 2xD時，代入P101 （4－36）得；通過內(nèi)插求解當(dāng)x=6km2xD時，計算結(jié)果表明，在xD=x=2xD范圍內(nèi)，濃度隨距離增大而升高。夜間和上午地面風(fēng)速為3m/s，夜間云量為3/10。由所給氣象條件應(yīng)取穩(wěn)定度為E級。設(shè)，m=，試按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計煙囪的高度和出口直徑。《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（年均），代入P109（4－62）＝ 解得于是Hs=162m。，即uv==。取uv=20m/s，則有。解：高架連續(xù)點(diǎn)源出現(xiàn)濃度最大距離處，煙流中心線的濃度按 P88（4－7） （由P89（4－11））而地面軸線濃度。第五章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 根據(jù)以往的分析知道，由破碎過程產(chǎn)生的粉塵的粒徑分布符合對數(shù)正態(tài)分布，為此在對該粉塵進(jìn)行粒徑分布測定時只取了四組數(shù)據(jù)（見下表），試確定：1）幾何平均直徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)差；2）繪制頻率密度分布曲線。9=。 根據(jù)下列四種污染源排放的煙塵的對數(shù)正態(tài)分布數(shù)據(jù)，在對數(shù)概率坐標(biāo)紙上繪出它們的篩下累積頻率曲線。 已知某粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)（見下表），1）判斷該粉塵的粒徑分布是否符合對數(shù)正態(tài)分布；2）如果符合，求其幾何標(biāo)準(zhǔn)差、質(zhì)量中位直徑、個數(shù)中位直徑、算數(shù)平均直徑及表面積－體積平均直徑。9=。 ，已知真密度為1900kg/m3，試確定其比表面積（分別以質(zhì)量、凈體積和堆積體積表示）。 根據(jù)對某旋風(fēng)除塵器的現(xiàn)場測試得到：除塵器進(jìn)口的氣體流量為10000m3N/h。試計算該除塵器的處理氣體流量、漏風(fēng)率和除塵效率（分別按考慮漏風(fēng)和不考慮漏風(fēng)兩種情況計算）。解：由氣體方程得按《大氣污染控制工程》P142（5－45）。試計算該處塵系統(tǒng)的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。 某燃煤電廠除塵器的進(jìn)口和出口的煙塵粒徑分布數(shù)據(jù)如下，若除塵器總除塵效率為98%，試?yán)L出分級效率曲線。 某種粉塵的粒徑分布和分級除塵效率數(shù)據(jù)如下，試確定總除塵效率。 計算粒徑不同的三種飛灰顆粒在空氣中的重力沉降速度，以及每種顆粒在30秒鐘內(nèi)的沉降高度。解：。首先進(jìn)行坎寧漢修正：。當(dāng)dp=4000時，應(yīng)處于牛頓區(qū)。當(dāng)dp=，忽略坎寧漢修正。考慮到顆粒在下降過程中速度在很短時間內(nèi)就十分接近us，因此計算沉降高度時可近似按us計算。 欲通過在空氣中的自由沉降來分離石英（）和角閃石（）的混合物，混合物在空氣中的自由沉降運(yùn)動處于牛頓區(qū)。設(shè)最大石英粒徑dp1，最小角閃石粒徑dp2。 直徑為200、真密度為1850kg/m3的球形顆粒置于水平的篩子上，用溫度293K和壓力101325Pa的空氣由篩子下部垂直向上吹篩上的顆粒，試確定：1）恰好能吹起顆粒時的氣速；2）在此條件下的顆粒雷諾數(shù)；3）作用在顆粒上的阻力和阻力系數(shù)。dp=200時，考慮采用過渡區(qū)公式，按《大氣污染控制工程》P150（5－82）：，符合過渡區(qū)公式。阻力按P146（5－59）。鹽酸裝在直徑為10cm、高12m的圓管內(nèi)，其深度為22cm，鹽酸上方的空氣處于298K和101325Pa狀態(tài)下。解：圓管面積?？紤]利用過渡區(qū)公式：代入相關(guān)參數(shù)及us=可解得dp=66。故能被空氣夾帶的霧滴最大直徑為66。水泥粒徑范圍為25～500，真密度為1960kg/m3，氣溫293K，氣壓為101325Pa。豎直方向上顆粒物運(yùn)動近似按勻速考慮，則下落時間，因此L==122m=171m。已知離心力場中顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑為200mm，該處的氣流切向速度為16m/s。當(dāng)dp=10，粉塵顆粒處于Stokes區(qū)域：。因此。第六章 除塵裝置 在298K的空氣中NaOH飛沫用重力沉降室收集。計算能被100%捕集的最小霧滴直徑。設(shè)粒子處于Stokes區(qū)域，取。 ，該沉降室寬20cm，長50cm，共18層，%。解：按層流考慮，根據(jù)《大氣污染控制工程》P163（6－5），因此需要設(shè)置23層。解：，符合層流區(qū)假設(shè)。給出下列數(shù)據(jù)，運(yùn)用斯托克斯定律和坎寧漢校正系數(shù)計算沉降效率。解：設(shè)空氣溫度為298K，首先進(jìn)行坎寧漢修正：。因此總效率 試確定旋風(fēng)除塵器的分割直徑和總效率，給定粉塵的粒徑分如下：平均粒徑范圍/0~11~55~1010~2020~3030~4040~5050~6060質(zhì)量百分?jǐn)?shù)/%32015201610637已知?dú)怏w粘度為210－5，旋風(fēng)除塵器氣體入口速度為15m/s，氣體在旋風(fēng)除塵器內(nèi)的有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為5次；旋風(fēng)除塵器直徑為3m，入口寬度76cm。令=50%，N=5，Vc=15m/s，=103kg/m3，W=，代入上式得dc=。粉塵分析試驗(yàn)得到下列結(jié)果。解：根據(jù)《大氣污染控制工程》P144（5－53）（P=）計算分級效率，結(jié)果如下表所示：粉塵間隔/0~55~1010~1515~2020~2525~3030~3535~4040~4545質(zhì)量頻率 /%捕集g3出口g2 據(jù)此可作出分級效率曲線。因此在工程誤差允許范圍內(nèi)，dc=。解：據(jù)《大氣污染控制工程》P169（6－13） 。1）估算該旋風(fēng)分離器的筒體外徑；2）估算通過該旋風(fēng)分離器的氣體流量。因，故＝1000 ；由題意，當(dāng)。根據(jù)一般旋風(fēng)除塵器的尺寸要求，D0=4Wi=；H＝2 Wi=。在實(shí)際操作條件下該旋風(fēng)除塵器的分割直徑為5，試基于顆粒質(zhì)量濃度計算該除塵器的總除塵效率。dg=20，代入上式，利用Matlab積分可得。L=。解：驅(qū)進(jìn)速度按《大氣污染控制工程》P187（6－33）。 利用一高壓電除塵器捕集煙氣中的粉塵，已知該電除塵器由四塊集塵板組成，板高和板長均為366cm，煙氣體積流量2m3/s；操作壓力為1atm。解：1）Q’=2/3= m3/s，S==。 ，使用者希望總效率不小于98%。試確定：1）該除塵器效率能否等于或大于98%；2）出口處煙氣中塵濃度能否滿足環(huán)保規(guī)定；3）能否滿足使用者需要。不滿足環(huán)保規(guī)定和使用者需要。試計算：1）粒徑為5的粉塵的飽和電荷值；2）；3）計算上述兩種粒徑粉塵的驅(qū)進(jìn)速度。解：1）由《大氣污染控制工程》P183（6－31）電場荷電為擴(kuò)散荷電按P184 （6－32）計算，與電場荷電相比很小，可忽略。2）電場荷電為擴(kuò)散荷電與電場荷電相比很小，可忽略，10－19C。 圖6－49匯總了燃煤電廠用電除塵器的捕集性能。解：查圖得集氣板面積約1000m3.（1000m3/min）－1。 電除塵器的集塵效率為95%，某工程師推薦使用一種添加劑以降低集塵器上粉塵層的比電阻，預(yù)期可使電除塵器的有效驅(qū)進(jìn)速度提高一倍。解：，故，因此。假定粒子在電除塵器內(nèi)的驅(qū)進(jìn)速度正比于粒徑，電除塵器的總除塵效率為95%，試求這三種粒徑粒子的分級除塵效率。 對于粉塵顆粒在液滴上的捕集，一個近似的表達(dá)式為。解：1）粉塵粒徑dp=10當(dāng)液滴直徑為50時，R=；碰撞數(shù)。2）dp=50用同樣方法計算可得顆粒在直徑為50、100、500的液滴上捕集效率分別為0、%、％。操作條件如下：L=，喉管氣速為83m/s，10－，忽略Cc，計算除塵器效率。 水以液氣比12L/m3的速率進(jìn)入文丘里管，喉管氣速116m/s，氣體粘度為10－。解：坎寧漢修正 設(shè)計一個帶有旋風(fēng)分離器的文丘里洗滌器，以達(dá)到要求的處理效率。解：設(shè)氣液比1L/m3，dp=，f=。由可解得v=。取喉管長度300mm，通氣管直徑D1=544mm。 直徑為2mm的雨滴以其終末沉降速度穿過300m厚的大氣近地層，大氣中含有粒徑為3的球形顆粒，顆粒的質(zhì)量濃度為80。通過P293 Figure 。因此。故M=。10－4%。代入已知數(shù)據(jù)，即需持續(xù)半天左右的時間。已知系統(tǒng)的操作條件：1atm，288K，被污染氣體的體積流量14158m3/h，布袋室數(shù)為6，每室中的布袋數(shù)100，布袋直徑15cm，系統(tǒng)的壓降1500Pa，破裂的布袋數(shù)為2。因此。系統(tǒng)的最初和最終的壓降分別為40Pa和400Pa，假如在最終壓力下過濾器再操作1小時，計算另外的氣體處理量。若在400Pa壓降下繼續(xù)，則解此微分方程得Q2=。試確定粉塵的滲透率（以m2表示）。 除塵器系統(tǒng)的處理煙氣量為10000m3/h，初始含塵濃度為6g/m3，擬采用逆氣流反吹清灰袋式除塵器，選用滌綸絨布濾料，要求進(jìn)入除塵器的氣體溫度不超過393K，除塵器壓力損失不超過1200Pa，煙氣性質(zhì)近似于空氣。解：1）過濾氣速估計為vF=。3）除塵器壓力損失可考慮為為清潔濾料損失，考慮為120Pa；；；故。5）。取48條布袋。其中：Z=在氣流方向上床的長度；vs=氣體的表面流速；Dpa=細(xì)粒子的空氣動力學(xué)直徑；沙濾床的孔隙率；Dc=沙濾床的沙粒的直徑；氣體的粘度。解：1）將已知數(shù)據(jù)代入所給公式，2）由 可得z=。當(dāng)粉塵負(fù)荷為140g/m2時，試求：1）對于圖中顯示的四種過濾氣速，分別求相應(yīng)的過濾效率；2），試求濾餅的厚度；3），對于圖中最低部的曲線，至少應(yīng)操作多長時間才能達(dá)到上述過濾效率