Решение. 1. Рассчитываем максимальное значение приземной концентрации газовоздушной смеси См (мг/м3) по формуле (1.1)

1. Рассчитываем максимальное значение приземной концентрации газовоздушной смеси См (мг/м³) по формуле (1.1), для этого в формулу подставляем известные исходные данные

См = 250 ^. 20 ^. 1 m ^. n ^. 1/ 20² (V₁ ^. DТ)^1/3

Определяем неизвестные величины.

V₁ - расход газовоздушной смеси определяем по уравнению (1.2):

V₁ = 3,14 ^. 1,4^{2 .} 10 / 4 = 15,39 м³/с

DТ = 150 – 24,7 = 125,3 ⁰С

Коэффициенты m и^. n определяем по уравнениям (1.3), (1.6), определив прежде f по уравнению (3.1.3-1) и V_М по уравнению (1.3-2).

 

f = 1000 ^. 10 ^. 1,4 / 20^{2 .} 125,3 = 0,28, тогда

m = 1/0.67 + 0,1(0,28)^1/2 + 0,34(0,28)^1/3 = 1,76

 

V_М = 0,65 (15,39 125,3 /20)^1/3 = 2,98

Так как V_М ³2, то ^. n = 1

Подставляем найденные значения в расчетную формулу

С_М = 250 ^. 20 ^. 1 ^. 1,76 ^. 1 ^. 1/ 20² (15,39 ^. 125,3)^1/3 = 1,76 мг/м³

Ответ: максимальное значение приземной концентрации (С_М) газовоздушной смеси 1,76 мг/м³.

2. Рассчитываем расстояние Х_М (м) от источника выбросов по формуле (1.11), на котором концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М. Подставим в формулу известные данные

Х_М = (5-1) ^. d ^. 20 / 4

Величину безразмерного коэффициента d находим по уравнению (1.14), так как рассчитанная величина V_М ³2

d = 7(2,98)^1/2 [1+0,28 ^. (0,28)^1/3] = 14,31, тогда

Х_М = (5-1) ^. 14,31 ^. 20 / 4 = 286,2 м

Ответ: расстояние, на котором возникает максимальная концентрация выброса 286,2 м.

3. По уравнению (1.24) определяем, как распределяется приземная концентрация вредных веществ по оси факела на различных расстояниях Х (м) при опасной скорости ветра.

Безразмерный коэффициент s₁ рассчитывается в зависимости от отношения Х/Х_М по формулам (1.25 – 1.27). Величина Х – расстояние от источника выброса - задается произвольно. Возьмем 500 м, 1000 м, 1500 м.

Х₅₀₀/Х_М = 500/286,2 = 1,75

Х₁₀₀₀/Х_М = 1000/286,2 = 3,49

Х₁₅₀₀/Х_М = 1500/286,2 = 5,24

В зависимости от полученных результатов значения s определяем в случае 500, 1000 и 1500 м по формуле (1.26), а концентрацию золы в точках по формуле (3.1.27):

s₅₀₀ = 1,13 / 0,13(1,75)² + 1 = 0,81 С₅₀₀ = 0,81 ^. 1,76 = 1,42 мг/м³

s₁₀₀₀ = 1,13 / 0,13(3,49)² + 1 = 0,44 С₁₀₀₀ = 0,44 ^. 1,76 = 0,76 мг/м³

s₁₅₀₀ = 1,13 / 0,13(5,24)² + 1 = 0,25 С₁₅₀₀ = 0,25 ^. 1,76 = 0,44 мг/м³

По этим данным строим факел в координатах: по оси абсцисс – расстояние, м; по оси ординат – концентрация золы, мг/м³.

Ответ:безопасная концентрация золы 0,44 мг/м³ (ПДК – 0,5 мг/м³) при рассеивании факела от точечного источника реализуется на расстоянии 1500 м. Только на этом расстоянии возможны сельскохозяйственные и строительные работы.