气溶胶粒子的扩散与沉降.ppt

(1)影响烟气抬升高度的因素烟气与周围空气的混合速率对烟气的抬升影响很大烟气与周围空气混合越快，烟气的初始动量和热量散失得越快，从而抬升高度也就越小。决定混合速率的主要因子是平均风速和湍流强度。平均风速越大，湍流越强，混合越快，烟气抬升高度也越低。第69页,共93页，星期六，2024年，5月稳定的温度层结对烟气抬升有抑制作用 不稳定的温度层结能使烟气抬升作用增强。城市的地形和下垫面的粗糙度对抬升高度影响较大。近地面的湍流较强，不利于抬升。离地面愈高，地面粗糙度引起的湍流愈弱，对抬升愈有利。(1)影响烟气抬升高度的因素第70页,共93页，星期六，2024年，5月(2)烟气抬升高度计算式影响烟气抬升的因素很多，也比较复杂。提出了不少烟气抬升高度的计算方法。至今还没有一个计算式能够准确表达出烟气抬升的规律。建立了经验或半经验计算式。1)霍兰德(Holland)公式2）我国标准（GB3840-83）中推荐公式第71页,共93页，星期六，2024年，5月1)霍兰德(Holland)公式QH——烟气的热释放率（kJ/s)Qm-热烟气排放质量速率(kg/s)ρs——烟气排出口处，Ts温度下烟气的密度，kg/m3；Cp——恒压烟气的热容，kJ/kg·K第72页,共93页，星期六，2024年，5月式(2-31)适用于中性条件。此式用于计算不稳定条件下的烟气抬升高度时，烟气实际抬升高度应比计算值增加10%～20%。用于计算稳定条件下的烟气抬升高度时，烟气实际抬升高度比计算值减少10%～20%。此式不适宜计算温度较高、热烟气或高于100m烟囱的抬升高度。第73页,共93页，星期六，2024年，5月2)我国标准（GB3840-83）中推荐公式当QH?2093.5kJ/s,且Ts-Ta?35K时：当QH2093.5kJ/s,且Ts-Ta35K时：QH为烟气热释放率（kJ/s）。第74页,共93页，星期六，2024年，5月减轻地面烟气浓度，应注意几点：①提高排烟温度以减少烟道和烟囱的热损失；提高排烟温度Ts就会增加烟气的浮力。②增加烟气的喷出速度可以增加烟气上升的惯性力作用，但出口速度过大，会促进烟气与空气的混合，反而减少了浮力作用。③增加排出的烟气量有利惯性力和浮力作用。第75页,共93页，星期六，2024年，5月例8-4某城市火电厂的烟囱高度高100m，出口内径5m，出口烟气流速12.7m/s，温度100℃，流量250m3/s，烟囱出口处的风速4m/s，大气温度20℃，试确定烟气抬升高度及有效源高度。解：已知：先计算烟气的热释放率第76页,共93页，星期六，2024年，5月例8-4用式（8-128）计算烟气抬升高度，由表8-3查得于是：所以，烟气抬升度为207.3m，有效源高度为307.3m。第77页,共93页，星期六，2024年，5月8．5．3扩散参数的确定必须解决扩散参数σy和σz的求值问题。扩散参数的确定可以现场测定、风洞中做模拟实验来确定，还可以根据经验计算式或图线法来估算。现场测定有照相法、等容(平衡)气球法、示踪剂扩散法、激光雷达测烟，以及定点观测风脉动标准差的方法等。经验估算法目前应用最多的是P—G扩散曲线法。第78页,共93页，星期六，2024年，5月(1)帕斯奎尔扩散曲线法应用扩散模式估算污染物浓度时需要确定源强Q、平均风速u、有效源高H、扩散参数σy和σz。。扩散参数σy和σz的确定是很困难的，往往需要进行特殊的气象观测和大量的计算工作。在实际工作中，希望根据常规的气象观测资料就能估算出扩散参数。帕奎尔(Pasquill)-吉福德(Gifford)。第79页,共93页，星期六，2024年，5月（2）帕斯奎尔扩散曲线法的思想帕斯奎尔首先提出应用观测到的风速、云量、云状和日照等天气资料，将大气的扩散稀释能力划分为A、B、C、D、E、F六个稳定级别，然后根据大量扩散实验的数据和理论上的考虑，用曲线来表示每一个稳定度级别的σy和σz随距离的变化。这样就可用前面导出的扩散模式进行浓度估算了。第80页,共93页，星期六，2024年，5月?A为极不稳定，B为不稳定，C为弱不稳定，D为中性，E为弱稳定，F为稳定。（3）帕斯奎尔扩散曲线法的应用1）根据常规气象资料确定稳定度级别第81页,共93页，星期六，2024年，5月云分为高云（5000m以上）、中云（2500～5000m以上）和低云（2500m以下）三类。云量是指云遮蔽天空的成数。我国将可见天空分为十等份，其中云庶盖了几份，云量就是几。例如：碧空无云，云量为零，阴天云量为10。总云量是指所