第十章—_大气扩散和 与污染控制 大气污染控制工程课件.pptVIP

大气污染控制工程;第十章 大气扩散与污染控制;本章学习内容： 主要的气象要素 大气的热力学过程 大气的运动和风 大气扩散模式 大气污染浓度估算 烟囱计算 厂址选择 ;气温 气压 气湿 风 云 能见度 ;一、气温、气压、气湿;三、云; ;第二节 大气的热力学过程;一、太阳、大气和地面的热交换;二、气温的垂直分布;气温直减率：真实大气的气温随高度的变化, 温度层结曲线，简称温度层结。 大气中的温度层结有四种类型： （1） ，递减或超绝热； （2） ，中性； （3） ，等温； （4） ，气温逆转，简称逆温。 ;三、大气稳定度; 利用状态方程可得： 当空气块上升 时， 　　　 ，　　　　　， 　则： 决定了 和 a的方向是否一致，即决定了大气的稳定程度，所以可以把 和 的大小比较作为大气稳定度的判据。 ;三、大气稳定度; 具有逆温层的大气层是稳定的。某一高度上的逆温层就像一个“盖子”一样，阻碍大气的铅直运动，不利于污染物的扩散稀释。 根据逆温层出现的高度不同，逆温可分为接地逆温和不接地逆温。 根据逆温的形成过程，可分为辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温和锋面逆温五种。 ; 1.辐射逆温 由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温称为辐射逆温。夜间逆温深度逐步增加， 到清晨最厚。随着白天的 到来，地面开始加热，逆 温逐渐自地面开始向上消 失，成为不接地逆温，此 时容易产生熏烟型污染。 到上午9～10点逆温全部 消失 。; 2.下沉逆温 在高气压区里存在着下沉气流，由于气流的下沉使其气温绝热上升，因此也会形成逆温层，称之为下沉逆温，下沉逆温持续时间很长，范围很广，厚度也较大。 ; ; 4. 湍流逆温 低层空气湍流混合形成的逆温。; 5.锋面逆温 ;大气稳定度和烟型;3. 扇型;5. 熏烟型 ; 引起大气运动的作用力 大气边界层中风随高度的变化 地方风 ; 作用于大气的力，有气压梯度力；地转偏向力(科里奥利力)；摩擦力；大气作曲线运动时还要受到惯性离心力的作用。这些力之间不??的结合构成了不同形式的运动，但水平气压梯度力是引起大气运动的直接动力。 ;二、大气边界层中风随高度的变化;风速随高度的变化可以采用指数律来描述：; 风对排入大气的污染物有两种作用，一种是输送作用，另一种是对污染物的冲淡稀释作用，然而在某些局部地区，由于受下垫面的强烈影响，形成了与一般情况下截然不同的风场，风的这两种作用也产生了完全不同的效果。;1.山谷风 ;2.海陆风;“热岛效应”引起的城乡大气环流 （a) 静风　　　　　　　（b)和风;第四节 大气扩散模式;　　高斯扩散模式是在污染物浓度符合正态分布的前提下导出的，其基本假设为：烟羽的扩散在水平和铅直方向都是正态分布；在扩散的整个空间风速是均匀的、稳定的；污染源排放是连续的、均匀的；污染物在扩散过程中没有衰减和增生；在x方向，平流作用远大于扩散作用；地面足够平坦。 ; ;空间任意一点的污染物浓度：;（1） 高架连续点源地面浓度; 上部逆温层就像一个盖子使污染物的铅直扩散受到限制，扩散只能在地面和逆温层底之间进行，所以又称为“封闭”型扩散。 推导这种情况下的扩散公式是把逆温层底看成和地面一样能起全反射的镜面，烟云多次反射，污染物浓度可看成是实源和无穷多对虚源作用之总和。 ;地面和逆温层底对烟云多次反射模型 ;混合层高度的估算方法 ;(1)当x≤xD时，烟流扩散不受逆温的影响，扩散公式采用高斯模式进行计算。 (2)当x≥2xD时，污染物经过多次反射后，在z方向上浓度渐趋均匀，水平方向仍呈正态分布，地面浓度的计算公式为：;由上式可计算出一个下风距离x，此x就是xD。;三、熏烟扩散模式;式中，;　(1) 当 　　　　时，烟流全部受到逆温层的抑制而向下扩散，地面熏烟浓度达到最大值：; 四、颗粒物扩散模式;地面反射系数 ;五、城市和山区的扩散模式 ;无限长线源扩散模式： ;有限长线源模式： ;面源简化为虚拟点源示意图 ;2.山区扩散模式;（2）其它模式 ;第五节 大气污染浓度估算;一、烟气抬升高度的计算;一、烟气抬升高度的计算;当大气为中性或不稳定时(　　　　　) ;(1)当QH≥2100 kJ/s,ΔT≥35K时：;(2)当1700kJ/sQH2100kJ/s 时;[例10-1] 位于平原农村的