题目
14 某一工业锅炉烟囱高 30m，直径 0.6m，烟气出口速度为 20m/s，烟气温度为 405K，大气温度为 293K，烟囱出口处风速 4m/s，SO2排放量为 10mg/s。试计算中性大气条件下 SO2的地面最大浓度和出现的位置。
14 某一工业锅炉烟囱高 30m，直径 0.6m，烟气出口速度为 20m/s，烟气温度为 405K，大气温度为 293K，烟囱出口处风速 4m/s，SO2排放量为 10mg/s。试计算中性大气条件下 SO2的地面最大浓度和出现的位置。
题目解答
答案
14 解：由霍兰德公式求得ΔH=vs Du (1.5+2.7T s−T aT sD)=20×0.64(1.5+2.7×405−293405×0.6)=5.84 m， 烟 囱有效高度为 H=H s+ΔH=30+5.84=35.84 m 。ρmax=2Qσ zσ z= H=35.84=25.34 m由π uH 2eσ y 时，√2√2。取稳定度为 D 级，查得与之相应的 x=745.6m。ρmax=2×10×25.3450.1 =0.231μg/m3此时 σ y=50.1m 。代入上式π×4×35.842e。
解析
步骤 1：计算烟囱有效高度
根据霍兰德公式，烟囱有效高度的增加量 ΔH 可以通过以下公式计算：
\[ \Delta H = \frac{v_s D_u}{4} \left(1.5 + 2.7 \frac{T_s - T_a}{T_s D}\right) \]
其中，\(v_s\) 是烟气出口速度，\(D_u\) 是烟囱直径，\(T_s\) 是烟气温度，\(T_a\) 是大气温度，\(D\) 是烟囱直径。将给定的数值代入公式中，计算得到 ΔH。
步骤 2：计算地面最大浓度
地面最大浓度 \(\rho_{max}\) 可以通过以下公式计算：
\[ \rho_{max} = \frac{2Q}{\sigma_z \sigma_y} \]
其中，\(Q\) 是 SO2 排放量，\(\sigma_z\) 和 \(\sigma_y\) 是垂直和水平方向的扩散参数。根据烟囱有效高度和风速，查表得到 \(\sigma_z\) 和 \(\sigma_y\) 的值。
步骤 3：计算地面最大浓度出现的位置
地面最大浓度出现的位置 \(x\) 可以通过以下公式计算：
\[ x = \frac{\pi u H^2}{2 e \sigma_y} \]
其中，\(u\) 是烟囱出口处风速，\(H\) 是烟囱有效高度，\(\sigma_y\) 是水平方向的扩散参数。将给定的数值代入公式中，计算得到 \(x\)。
根据霍兰德公式，烟囱有效高度的增加量 ΔH 可以通过以下公式计算：
\[ \Delta H = \frac{v_s D_u}{4} \left(1.5 + 2.7 \frac{T_s - T_a}{T_s D}\right) \]
其中，\(v_s\) 是烟气出口速度，\(D_u\) 是烟囱直径，\(T_s\) 是烟气温度，\(T_a\) 是大气温度，\(D\) 是烟囱直径。将给定的数值代入公式中，计算得到 ΔH。
步骤 2：计算地面最大浓度
地面最大浓度 \(\rho_{max}\) 可以通过以下公式计算：
\[ \rho_{max} = \frac{2Q}{\sigma_z \sigma_y} \]
其中，\(Q\) 是 SO2 排放量，\(\sigma_z\) 和 \(\sigma_y\) 是垂直和水平方向的扩散参数。根据烟囱有效高度和风速，查表得到 \(\sigma_z\) 和 \(\sigma_y\) 的值。
步骤 3：计算地面最大浓度出现的位置
地面最大浓度出现的位置 \(x\) 可以通过以下公式计算：
\[ x = \frac{\pi u H^2}{2 e \sigma_y} \]
其中，\(u\) 是烟囱出口处风速，\(H\) 是烟囱有效高度，\(\sigma_y\) 是水平方向的扩散参数。将给定的数值代入公式中，计算得到 \(x\)。