污染气象学作业.pptVIP

题目 在东经104°，北纬31°的平原地区有一个工厂，厂内烟囱高h=90m，出口直径d=2m，排出烟量Qv =100000m3/h，出口温度T=120°，SO2排放量Q为400kg/h，在1999年7月13日北京时间t=13时的气象状况，气温35°，云量2/2，风速u=3m/s，气压p=100000Pa，计算烟囱下3000m处地面轴线SO2浓度？ 解：第一步，解大气扩散参数?y，?z 由题并根据书上77-78页得 θ0=360dn/365(°)，dn为一年中日期的序数。 又由题可得：dn=194 ∴θ0=360×194/365=191.34° 因此可得赤纬δ=（0.006918- 0.399912cosθ0+0.070257sinθ0-0.006758cos2θ0+0.000907sin2θ0-0.002697coscos3θ0+0.001480sin3θ0) ×180／π=21.81° 又∵经度λ=104°，纬度φ=31°时间t=13 ∴可得太阳高度角h⊙=arcsin(sinφ·sinδ+cosφ·cosδ·cos(15t+λ-300))=80.77° 又∵云量为2/2（根据表3.10） ∴太阳辐射等级为+3 又∵地面风速为3m/s ∴大气稳定度等级为B级 再结合表3.11(p78)及题中所给下风距离为3000m可得: ?y=r1xα1=0.396353×30000.865014=403.50 ?z=r2xα2=0.057025×30001.09356=361.83 第二步，解平均风速ū.(书138页) ∵大气稳定度级别为B级 ∴m=0.07 又 ∵u=3m/s ,z1=10m ,z2=90m ∴ ū=u(z2/z1)m=3×(90/10) 0.07=3.50m/s 第三步，解有效高H.（书138页） H=hs+△h (hs为烟囱的自然高度， △h为烟流抬升高度) 由题得hs =90m,以下主要求解△h 烟气热释放率QH=0.35×p×Qv×(△T/Ts) ∵ 题里给出 p= 100000Pa=1000hPa Qv= 100000m3/h=27.78m3/s Ts = 120c°=393.15k Ta = 35c°=308.15k ∴ △T =Ts-Ta =393.15-308.15=85k 【 Ts为烟气温度，Ta为大气温度】 ∴ 可得QH=0.35×1000×27.78×(85/393.15) =2102.14kJ/s ∵QH2100kJ/s,且△T 35k ∴ n0=0.332 n1=3/5 n2=2/5 △h =n0×Qn1H×hs n2×(1/ ū) =0.332×2102.143/5×90 3/5×(1/3.5) =56.54m ∴ H=hs+△h =90+56.54=146.54m 第四步，根据公式（见书57页） 将计算的数值代入即可得出所求。 又题中已知SO2排放量Q=400kg/h =111.11g/s 浓度ρ=111.11/(3.14×3.5×403.5×361.83) ×e(-146.542/（2×361.832））=6.38×10-5g/m3 第三步，解有效高H. 由题得hs =90m,以下主要求解△h 烟气热释放率QH=0.35×p×Qv×(△T/Ts) ∵ 题里给出 p= 100000Pa=100kPa Qv= 100000m3/h=27.78m3/s Ts = 120c°=393.15k Ta = 35c°=308.15k ∴ △T =Ts-Ta =393.15-308.15=85k 【 Ts为烟气温度，Ta为大气温度】 所以可得QH=0.35×100×27.78×(85/393.15) =210.21kJ/s 即: QH1700kJ/s ∴ △h=2×(1.5×ω0d+0.01QH) ÷ū 又ω0 = Qv /(1/4πd2)