Пример выполнения задания

Выполним расчет масс выбросов NO _x транспортным потоком, движущимся со средней скоростью 4,17 м/с, на участке дорожной транспортной сети длиной 205,6 м, с 4 полосами движенияи углом между поверхностью дорожного полотна и горизонтальной плоскостью = 0°.

1. Найдем скорости групп автомобилей по назначению по формулам (3 – 5) соответственно:

Л 7,8 м/с;

МКА 4,5 м/с;

Г и А 3,5 м/с.

2. Определим по формулам для каждой группы АТС по назначению произведение , рассчитав предварительно динамический фактор автомобилей (см. табл. 5):

Л =2,015 м/с²;

МКА =1,87 м/с²;

Г и А =1,15 м/с².

3. Подставляя значения массовых, мощностных и аэродинамических характеристик АТС из табл. 2 – 5 в числитель правой части уравнения (6) и соответствующие заданным условиям формулы (14 – 15), получим уравнения для определения относительной мощности двигателей автомобилей в зависимости от назначения и вида используемого топлива.

ЛБкарб

;

ЛБинж

;

ЛД

;

ЛГ

;

МКАБкарб

;

МКАБинж

;

МКАД

.

МКАГ

;

ГБкарб

;

ГБинж

.

ГД

;

ГГ

;

АБкарб

;

АБинж

;

АД ,

.

Решение уравнений (действительные корни)

ЛБкарб ;

=0,998; =0,45;

ЛБинж ;

= 0,968; =0,464;

ЛД ;

=1,142; =0,39;

ЛГ ;

=0,982; =0,488;

МКАБкарб ;

=1,0548; =0,281;

МКАБинж ;

=1,0266; =0,29;

МКАД ;

=1,1801; =0,281;

МКАГ ;

=1,0246; =0,381;

ГБкарб ;

=1,063; = 0, 249;

ГБинж ;

=1,0348; =0,26;

ГД ;

=1,1403; =0,395;

ГГ ;

=0,92; =0,605;

АБкарб ;

=1,061; =0,257;

АБинж ;

=1,0033; =0,268;

АД ;

=1,157; =0,35.

Каждое из полученных уравнений имеет по два действительных корня, один из которых ( ) приблизительно равен единице. Учитывая физический смысл задачи, принимаем, что на заданных скоростях достижение такой относительной мощности вряд ли возможно, и наиболее вероятным решением является второй действительный корень ( ), находящийся в пределах от 0 до 1.

4. Рассчитаем относительный коэффициент избытка воздуха для автомобилей с бензиновыми двигателями, а также для легковых автомобилей и микроавтобусов с газовыми двигателями по формулам (17 – 18)

ЛБкарб (),

0,798;

ЛБинж (),

=0,857;

ЛД (),

ЛГ (),

=0,821;

МКАБкарб (),

0,558;

МКАБинж (),

0,702;

МКАД ();

МКАГ (),

=0,749;

ГБкарб (),

0,624;

ГБинж (),

0,661;

ГД ();

ГГ ();

АБкарб (),

0,663;

АБинж (),

0,671;

АД ().

5. В зависимости от относительной мощности АТС рассчитаем концентрацию NO _x в ОГ (см. табл.6):

ЛБкарб =0,798; (0,75 – 1,0),

= , =3,345;

ЛБинж =0,857; (0,235 – 0,8),

= , = 0,319;

ЛД ; (0 – 1,0),

, =2,071;

ЛГ =0,821; (0,821– 1,0),

= , = 2,308;

 

МКАБкарб =0,558; (0,25 – 0,75),

= ; =7,084;

МКАБинж =0,702 (0,235 – 0,8),

= ; =0,465;

МКАД (0 – 1,0),

; =1,465;

МКАГ =0,749; (0,75 – 1,0),

= ; =4,256;

ГБкарб = 0,624; (0,25 – 0,75),

= ; =6,648;

ГБинж = 0,661; (0,235 – 0,8),

= ; =5,156;

ГД ; (0 – 1,0),

; =2,1;

ГГ ; (0 – 1,0),

; =0,174;

АБкарб =0,663; (0,25 – 0,75),

= ; =6,146;

АБинж =0,671; (0,235 – 0,8),

= ; =5,0;

АД ; (0 – 1,0),

; =1,843.

6. Найдем объемный расход ОГ по формуле (2) для групп АТС по назначению

=0,161 м³/с;

=0,237 м³/с;

=0,303 м³/с.

7. Рассчитаем массовый выброс ЗВ для автомобилей по назначению и виду используемого топлива по формуле (1)

ЛБкарб =0,161 3,345; =0,5385 г/с;

ЛБинж 0,161 0,319; =0,05136 г/с;

ЛД = 0,161 2,071; =0,3334 г/с;

ЛГ = 0,161 2,308; =0,3172 г/с;

МКАБкарб = 0,237 7,084; = 1,679 г/с;

МКАБинж = 0,237 0,465; = 0,11 г/с;

МКАД = 0,237 1,465; =0,347 г/с;

МКАГ = 0,237 4,256; = 1,009 г/с;

ГБкарб = 0,303 6,648; =2,014 г/с;

ГБинж =0,303 5,156; = 1,562 г/с;

ГД = 0,303 2,1; = 0,636 г/с;

ГГ =0,303 0,174; =0,053 г/с;

АБкарб =0,303 6,146; =1,862 г/с;

АБинж = 0,303 5,0; =1,515 г/с;

АД = 0,303 1,843; = 0,558 г/с.

8. Средний пространственный интервал между автомобилями на участке дорожной сети

; =8,3 м.

9. Объем движения на участке дорожной сети

; =101,4 шт.

10. Рассчитаем массовый выброс ЗВ для групп АТС по назначению и виду используемого топлива по формуле (19)

Лбкарб = 0,539 0,36 ; =19,676 г/с;

ЛБинж = 0,05136 0,36 ; =1,875 г/с;

ЛД = 0,3334 0,014 ; =0,473 г/с;

ЛГ = 0,3172 0,0478 ; =1,4 г/с;

МКАБкарб = 1,679 0,023 ; = 39,158 г/с;

МКАБинж = 0,11 0,023 ; = 0,0696 г/с;

МКАД = 0,347 0,00624 ; = 0,22 г/с;

МКАГ =1,009 0,04 ; = 0,409 г/с;

ГБкарб = 2,014 0,00325 ; = 0,664 г/с;

ГБинж = 1,562 0,00325 101,4; =0,515 г/с;

ГД = 0,636 0,0045 101,4; = 0,29 г/с;

ГГ = 0,053 0,0005·101,4; =0,0027 г/с;

АБкарб = 1,862 0,02105 101,4; =3,974 г/с;

АБинж = 1,515 0,02105·101,4; = 3,234 г/с;

АД =0,558·0,0162·101,4; = 0,917 г/с.

11. Суммарный выброс транспортным потоком на заданном участке равен

= 19,676 +1,875 +0,47 +1,4 + 39,158+ 0,0696 +0,22

+ 0,409 +0,664 +0,515+ 0,29+ 0,0027+3,974+0,917 = 69,217 г/с.

 

Ответ: суммарный выброс автомобилями на участке уличной дорожной сети составил 69,217 г/с.