Рассчитать концентрацию загрязняющего вещества в заданной точке с координатами X

Переведем значения величин в необходимые для расчета единицы измерения:
расход газа V1 = 83700 м3/ч /3600 (с/ч) = 23,25 м3/с
концентрация золы в газе Свыбр=2830 мг/м3/1000 мг/г = 2,83 г/м3.
Величина линейной скорости выхода газовоздушной смеси из устья источника:
ω0=1,274V1D2=1,274⸱23,251,52=13,16 м/с
Мощность выброса М = C⸱ V1=2830⸱23,25=65797,5 мг/с=65,8 г/с.
Рассчитываем значения параметров:
f=1000ω02∙DH2∙∆T=100013,162∙1,5752∙80=0,577
νм=0,653V1∙∆TH=0,65323,25∙8075=1,896
ν'м=1,3ω0DH=1,3∙13,16∙1,575=0,342
fе=800(ν'м),3=800∙0,3423=32
Поскольку f<100 и νм>0,5 величину См рассчитываем по формуле:
См=А∙η∙F∙m∙n∙МН2∙(V1∙∆T)1/3
Найдем необходимые для расчета значения коэффициентов m и n.
Т.к. f<fе , то
m=10,67+0,1f1/2+0,34f1/3=10,67+0,1∙0,5771/2+0,34∙0,5771/3==0,972
Коэффициент n при 0,5≤νм<2
n=0,532∙νм2-2,13∙νм+3,13=0,532∙1,8962-2,13∙1,896+3,13=1,004
Величина опасной скорости ветра при при 0,5≤νм<2
uм=νм=1,896 м/с
Максимальная приземная концентрация золы:
См=А∙η∙F∙m∙n∙МН2∙(V1∙∆T)1/3
См=180∙1∙2,5∙0,972∙1,004∙65,8752∙(23,25∙80)1/3=4,177 мг/м3
Коэффициент d при f<100 и 0,5≤νм<2
d=4,95∙νм1+0,283f=4,95∙1,8961+0,2830,577=11,573
и максимум концентрации золы находится на расстоянии
Хм=(5-F)∙d∙H4=(5-2,5)∙11,573∙754=542,5 м
Найдем концентрацию золы в заданной точке с координатами (1250, 105) при опасной скорости ветра.
Отношение ХХм=1500542,5=2,765
Так как 1<ХХм=2,765<8
S1=1,130,13∙(ХХм)2+1=1,130,13∙2,7652+1=0,567
и концентрацию золы по оси факела на расстоянии 1250 м от трубы по оси факела при опасной скорости ветра определяем по формуле
Сх=S1∙См=0,567∙4,177=2,368 мг/м3
Вспомогательную величину S2 вычисляем по уравнению
S2=1(1+5ty+12,8ty2+17ty3+45,1ty4)2
Здесь при uм=1,896 м/с < 5 м/с
ty=U(YX)2=1,896(1051250)2=0,013
S2=1(1+5∙0,013+12,8∙0,0132+17∙0,0133+45,1∙0,0134)2=0,88
Следовательно, концентрация золы в приземном слое на расстоянии 105 м от оси факела и на удалении 1250 м от трубы при опасной скорости ветра:
Сх,y=S2∙Сх=0,88∙2,368=2,084
Определим приземную концентрацию в заданной точке при скорости ветра U =3,05 м/с.
Отношение фактической скорости ветра к опасной:
UUм=3,051,896=1,609>1
Определяем значения вспомогательных величин r и p:
r=3(UUм)2(UUм)2-UUм+2=3∙1,6092∙1,6092-1,609+2=0,867
p=0,32UUм+0,68=0,32∙1,609+0,68=1,195
Максимальная приземная концентрация при скорости ветра 3,05 м/с
См,u=r∙См=0,867∙4,177=3,621 мг/м3
Максимальная приземная концентрация находится на расстоянии от трубы по оси факела:
Хм,u=р∙Хм=1,195∙542,5=648,29 м
Отношение Х/Хм,u=1250648,29=1,928
Так как 1<Х/Хм,u=1,928<8,
S1,u=1,130,13∙(ХХм,u)2+1=1,130,13∙1,9282+1=0,762
и приземная концентрация по оси факела в точке с координатой (1250; 0) при скорости ветра U=3,05 м/с
Сх,u=См,u∙S1,u=3,621∙0,762=2,759 мг/м3
Поскольку U =3,05 м/с<5, то
ty=U(YX)2=3,05(1051250)2=0,007
S2,u=1(1+5∙0,007+12,8∙0,0072+17∙0,0073+45,1∙0,0074)2=0,932
Приземная концентрация золы в точке, расположенной в 1250 м от трубы по оси факела и на расстоянии 105 м от оси факела при скорости ветра 3,05 м/с:
Сх,y,u=S2,u∙Сx,u=0,932∙2,759=2,571 мг/м3
Вывод: приземная концентрация золы в точке, расположенной в 1250 м от трубы по оси факела и на расстоянии 105 м от оси факела при скорости ветра 3,05 м/с равна 2,571 мг/м3.