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大气污染控制计算题 1.斯托克斯定律 斯托克斯公式 F = 3πμd u 例题：试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20 μm 的单位密度 球形颗粒的相对重要性。捕集体为直径100 μm 的纤维，在293 K和101325 Pa下的气 流速度为0.1 m/s。 解：（1）惯性碰撞效率 第一步，求解靶体附近流体雷诺数ReD 查空气的物理参数表，20 ℃时空气密度为1.205kg/m3，黏度为1.81x10-5Pa ·s， 捕集体附近气流的雷诺数为： 捕集体周围的气流属于黏性层流 第二步，求解η Ⅱ 3 取颗粒密度ρ 1000 kg/m ，对10 μm颗粒p 坎宁汉修正系数：C 1+0.165/10 1.0165 斯托克斯准数 查图取捕集体为圆柱形、Re 0.2分级效率曲线，η = ᇠD Ⅱ 解：（1）机械拦截效率 第一步，10 μm颗粒的机械拦截效率 10 μm颗粒的直接拦截比：R 10/100 0.1 由于St0、选用绕过圆柱体的黏性流公式计算拦截效率： 第二步，分别计算粒径为0.01、0.1、1、10 μm 的颗粒的直接拦截效率 2.重力沉降末端速度 力平衡关系 Stokes颗粒的重力沉降末端速度 3. 高斯扩散模型 由于烟流浓度分布按高斯模型符合正态分布，因此可作出下述假设： （1）污染物浓度在y、z轴上的分布为正态分布； （2）在空间中风只在一个方向上做均匀的稳定的运动； （3）污染物在扩散的过程中没有衰减和增生，遵守质量守恒定律； （4）源强连续均匀； （5）地表面足够平坦； （6）在X轴方向上，污染物平流输送作用 （平均通量）远大于该方向上的湍流扩散作 用。 高斯扩散模式 高架连续点源模式在几种特殊情况下的形式 （1）地面浓度模式 （Z 0）： 2  2   q y  H  C x,y,0,H)  exp( ) exp   2  2  2  2      y  z y z （2）地面轴线浓度模式 （y 0，z 0）： 2  q H C x,0,0,H)  exp( )  2 2     z y z （3）高架连续点源地面最大轴线浓度： 由于 σ ，σ 是距离x的函数，而且随x的增大而增大，但[q/ （πū σ σ ）]又y z