Приклад розрахунку приземної концентрації при безперервному викиду

Підприємство, яке здійснює безперервно викиди пилу в атмосферу, розташоване в степовій місцевості. Визначити, яка буде концентрація пилу на відстані 500 м від підприємства. Початкові дані наведені у таблиці 1.

Таблиця 1. Вихідні умови

Параметр	Значення
Відстань х від джерела викиду, м
Висота труби hg, м
Діаметр отвору труби D, м	1,0
Інтенсивність викиду Q, г/с
Швидкість потоку газоповітряної суміші , м/c
Швидкість вітру u, м/c	1,5
Температура викидної суміші Tвик, К
Температура атмосферного повітря T0, К

Розв’язок

Через те, що викиди пилу в атмосферне повітря здійснюються підприємством безперервно, визначення фактору розбавлення G проведемо за моделлю Пасквілла.

Категорія стійкості природних умов по Пасквіллу – А (за табл. 3.1.1. ). Через те, що підприємство розташоване у степовій зоні, нерівність поверхні приймається z₀ = 10 см.

Загальна формула для розрахунку концентрації викидних речовин у приземному шарі (3.3.1.). Визначаємо фактор метеорологічного розбавлення домішок у напрямку вітру u.

За формулою (3.4.4.1.4.). фактор метеорологічного розбавлення G дорівнює:

1.Знаходимо коефіцієнти вертикальної та горизонтальної дисперсій

σ_y (500) = c₃^.500/ = 0,22^.500/ = 209,76 (м) (c₃ знайдено за табл. 3.4.4.1.2. для категорії А)

σ_z (500) знаходимо за формулою (3.4.4.1.24.), де σ_z ^max для категорії А дорівнює 1600 м (табл. 3.4.4.1.1.)

f (10, 500) = ln (c₁^.500^d1/(1+ c₂^.500^d2)) = ln (2,73^.500⁰/(1+ 0^.500⁰)) = 1,004

g (500) = a₁^.500^b1/(1+ a₂^.500^b2) = 0,112^. 500^1,06/(1+ 5,35e^-4.500^0,815) = 147,42

f (10, 500) ^. g (500) = 148,06 (м)

величина 148,06< σ_z ^max, тому за формулою (3.4.4.1.24.).):

σ_z (500) =148,06(м)

2. Знаходимо ефективну висоту підйому викиду h_ef

Як відомо, h_ef = h_g + Δh. За формулою (3.4.4.1.15.):

Δh =1,44^.1,0 ^. (22/1,5)^{2/3 .} (1000/1,0)^1/3 + (2/1,5) ^. Ф^{1/3 .} 1000^2/3

(через те, що при z₀ = 10: u_h = u)

Ф = (20/323) ^. 9,8 ^. 22 ^. (1,0)² /4 = 7,51 за формулою (3.4.4.1.16.)

Δh= 1,44^.1,5 ^. (22/1,5)^{2/3 .} (1000/1,5)^1/3 + (2/1,5) ^. 7,51^{1/3 .} 1000^1/3 = 112 м

h_ef = 154 + 112 =266 м

3. Визначимо функцію осідання речовин

f₁ = 0,56 за формулою (3.4.4.1.28.)

f₂ = 1,0 за формулою (3.4.4.1.29.)

F(500) = 0,56 за формулою (3.4.4.1.27.)

4. Визначаємо фактор розбавлення:

G (500, 0, 0) = 1,93^.10^-5 (c/м³)

5. Визначаємо приземну концентрацію пилу в напрямку вітру на відстані 500 м від джерела викиду:

С (500, 0, 0) = 1,35^.10^-3(г/м³) =1,35(мг/м³)