大氣污染控制學(9)-在線瀏覽
2024-08-17 13:42本頁面
【正文】 造成的濃度的兩倍。對于大于15微米的顆粒物，由于具有明顯的重力沉降作用，將使?jié)舛确植加兴淖?，可以按傾斜煙流模式計算地面濃度： （413）式中：——顆粒的地面反射系數(shù)，按表41查取； ——顆粒的重力沉降速度，m/s； dp——顆粒直徑，m； ——顆粒密度，kg/m3； ——空氣粘度，； g——重力加速度，m/s2； 污染物濃度的估算目的要求：掌握煙氣抬升高度的計算方法，了解擴散參數(shù)的確定，從而進行污染物濃度的估算；重點：煙氣抬升高度的計算方法；難點：利用各種擴散模式進行污染物濃度的估算；授課方式：講授一、煙氣抬升高度的計算連續(xù)點源的排放大部分是采用煙囪排放的。這相當于增加了煙囪的幾何高度。初始動量的大小決定于煙氣出口流速和煙囪出口內(nèi)徑，而浮力大小則主要決定于煙氣與周圍大氣之間的溫差。布里格斯（Briggs）公式用因次分析方法導出的用實測資料推算的常數(shù)項。下面給出適用于不穩(wěn)定和中性大氣條件下的計算公式：當時： x10Hs （417） x10Hs （418）當時： （419） （420） （421）中國國家標準中規(guī)定的公式我國的《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)方法》（GB/T 1320191）中對煙氣抬升高度計算公式作了相關(guān)規(guī)定，（1）當QH≥21000kW和ΔT≥35K時： （422） （423） （424）式中：、——系數(shù)，查表42選??； ——大氣壓力，hPa，取臨近氣象站年平均值； Qv——實際排煙量，m3/s；（2）17000kWQH21000kW時： （425） （426）ΔH2是按（422）計算的抬升高度。例41，掌握煙氣抬升高度及有效源高的計算；二、擴散參數(shù)的確定應用大氣擴散模式估算的污染物濃度，在有效源高確定后，還必須解決擴散參數(shù)和的確定問題。PG擴散曲線法（PasquillGifford）（1）PG擴散曲線法的要點：僅需常規(guī)氣象觀測資料就可以估算和的方法，作成圖表的形式。然后根據(jù)大量擴散實驗數(shù)據(jù)和理論上的考慮，用曲線來表示每一個穩(wěn)定度級別的和隨下風距離的變化；（2）PG擴散曲線法的應用1）根據(jù)常規(guī)氣象資料確定穩(wěn)定度級別。2）利用擴散曲線確定和。例42 應用PG曲線法計算地面軸線濃度。此外，它也未考慮地面粗糙度對擴散的影響，因為不適用于城市和山區(qū)，對于開闊的鄉(xiāng)村地區(qū)較為可靠；我國在標準GB/T 1320191中規(guī)定，擴散參數(shù)按冪函數(shù)表達式，查算（表48），并規(guī)定了各種情況（地形、排放源、取樣時間等）擴散參數(shù)的選取方法；例43，44 利用中國國家標準規(guī)定的方法確定大氣穩(wěn)定度，進行擴散參數(shù)的選取，從而進行濃度估算。實際中常常是低層為不穩(wěn)定大氣，上部逆溫的情況。因此，有上部逆溫的擴散也稱“封閉型”擴散。這樣，污染物就在地面和逆溫層底這兩個鏡面的全反射作用下進行擴散，其濃度分布可用像源法處理。圖46 有上部逆溫的擴散示意圖污染物的濃度可看成是實源和無窮多對像源貢獻之和，于是地面軸線上的污染物濃度可表示成為： （432）式中：D——逆溫層底高度，及混合層高度，m； n——煙流在兩界面之間的反射次數(shù)。實際中應用式（432）計算過于繁瑣，一般多采用一種簡化的方法，如圖46所示，可把濃度估算按下風距離x的不同分成三種情況來處理。實際使用中，可以用煙流的寬度（2y0）和高度（2z0）表示水平和垂直擴散范圍。若污染物擴散為正態(tài)分布，則2y0、2z0、之間存在2y0=、2z0=，所以在xD距離上，令煙流中心線到逆溫層底的距離為z0，顯然z0=DH，則有（xD）=（DH）/；按此式求出后，由有關(guān)圖表查出與對應的下風距離x，此x即為xD。例45 封閉型擴散模式污染物濃度的計算；二、熏煙型擴散模式 晚上，下墊面輻射冷卻形成輻射逆溫。夜間，高架源煙流在穩(wěn)定的層結(jié)中慢慢擴散，并在源高度上形成一條狹長的高濃度區(qū)。因為下部熱力湍流交換作用，污染物迅速向下擴散，此時上部仍為逆溫，擴散只能向下進行，致使地面出現(xiàn)高濃度。這個過程稱為熏煙(或漫煙)過程。熏煙過程多發(fā)生在早晨8一10時，因地區(qū)和季節(jié)不同，—2h。故 （441）地面軸線濃度為： （442）式中是熏煙條件下y向擴散參數(shù)，單位m。因此，地面熏煙濃度和地面軸線熏煙濃度為 （439） （440）（4）當逆溫消失到H+2以上時，煙流全部處于不穩(wěn)定大氣中，熏煙過程已不復存在。（2）有限長源模式在估算有限長線源造成的污染物的濃度時，必須考慮線源末端引起的“邊緣效應”。對于橫風有限長線源，取通過所關(guān)心的接受點的平均風向為軸。設城市平均面源源強為Q（等于城市中污染物總排放量除以城市的面積），城市上空混合層高度為D，則距城市上風向邊緣距離為x處的濃度為： （447）（2）簡化為點源的面源模式計算時，假設面源單元與上風向某一虛擬點源所造成的污染等效，當這個虛擬點源的煙流擴散到面源單元的中心時，其煙流的寬度正好等于面源單元的寬度，其厚度正好等于面源單元的高度，如圖所示。二、山區(qū)擴散模式封閉山谷中的擴散模式由于壁的多次反射作用，可以認為在距離污染源一段距離之后，污染物在橫向近似為均勻分布，在垂直方向仍為正態(tài)分布（無上部逆溫），所以有下面的濃度表達式： （456） W為山谷的寬度，m。ERT模式仍用高斯模式，只對有效源高做了修正，即當H＞hT時，用（Hh
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