Особенности формулы Сеттона

1) Она учитывает эффективную высоту дымовой трубы, т.е. Н = h +Dh. Это было необходимо для приведения расчетных данных в соответствие с наблюдаемыми при скорости ветра U₁ = 0.

Если в формуле (4) вместо Н использовать геометрическую высоту трубы h, то при U₁ = 0, С(Х,0,0) = ¥, что не соответствует наблюдениям. При учете подъема факела на высоту Dh формулу (4) можно записать в виде:

(10)

По формуле (10) при U₁ = 0 C(X,0,0) тоже будет стремиться к нулю.

2) В формуле Сеттона-Андреева не учитывается опасная скорость ветра. Расчетной считается скорость ветра U₁ = 1 м/с. В связи с этим формула Сеттона-Андреева дает совпадающие с наблюдаемыми расчетные результаты лишь для источников малой мощности: w_о < 15 м/с, объемный расход ГВС V_ГВС< 45000 м³/час.

Если для таких источников посчитать по формуле (8) концентрации С_max при постоянном объеме выбросов М и разной скорости ветра U₁, то получим график (рис.3), максимум на котором соответствует опасной скорости ветра. Характерно, что для источников малой мощности опасная скорость ветра находится, как правило, в интервале 0 £ Um £ 1.

Вследствие кратковременности малых значений скорости ветра вряд ли целесообразно ориентироваться на максимально возможные значения концентраций, наблюдающиеся при столь низких скоростях ветра. Поэтому в качестве нижнего предела скорости ветра для расчетов по формуле Сеттона-Андреева, определяющего наихудшие условия рассеяния, взята скорость ветра

Рис.3. U₁ = 1 м/с.

Метод Сеттона позволяет рассчитать концентрации ЗВ не только в любой точке на оси факела, но и на расстоянии Y от оси факела по ур. (3), где Y - расстояние от пункта наблюдения до оси факела X в нормальном к оси X направлении.

Рассмотрим рис.4, представляющий вид сверху на источник и пункт контроля:

Рис. 4.

Если расстояния X и Y неизвестны, но известно расстояние до пункта контроля (а), и угол a, на который направление ветра отклоняется от прямой, соединяющей пункт контроля и источник, то можно найти концентрацию в пункте контроля, преобразовав уравнение (3) следующим образом:

(11)

При направлении ветра на пункт контроля уравнение (11) превращается в ур. (4), т.к. при a = 0; Sin 0 = 0; Cos 0 = 1; a = X.

При a = p/2 С(X,Y,0) = 0, т.к. ветер направлен перпендикулярно оси X/

При направлениях ветра 0 < a < p/2 концентрации в пункте контроля будут колебаться в пределах от максимальной до нулевой.

Итак, метод Сеттона, упрощенный Андреевым, дает наилучшее совпадение с результатами натурных наблюдений при расчете рассеяния от высоких точечных источников малой мощности: w_о < 15 м/с и V_ГВС < 45000 м³/час. Для точечных источников большей мощности используется метод, основанный на решении уравнения турбулентной диффузии, разработанный под руководством М.Е.Берлянда.

Дата добавления: 2015-07-08