烟气的扩散精品文稿.ppt

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1、烟气的扩散第1页，本讲稿共23页3 烟气的扩散烟气的扩散 教学内容教学内容3.13.1大气稳定度大气稳定度3.23.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素3.33.3烟气抬升高度烟气抬升高度3.43.4污染物浓度的估算污染物浓度的估算第2页，本讲稿共23页1.教学要求 了解影响烟气扩散的因素(气象条件、下垫面、水陆交界)，理解并掌握污染物浓度的估算方法。理解并掌握烟气抬升高度的计算。2.教学重点污染物浓度的估算方法、烟气抬升高度。3.教学难点影响烟气扩散的因素、污染物浓度的估算。第3页，本讲稿共23页3.13.1大气稳定度大气稳定度3.1.13.1.1气温的垂直分布气温的垂直分布 把高度每升高

2、100m气温的变化值称为气温的垂直递减率，用表示。递减层结 气温随高度递减，0 中性层结 气温随高度递减，=1 等温层结 气温随高度基本不变，=0 逆温层结 气温随高度递增，0第4页，本讲稿共23页第5页，本讲稿共23页3.1.2 3.1.2 干绝热直减率干绝热直减率 若存在一小块干空气在大气中作垂直运动，且不与周围空气进行热交换，称为干绝热过程。把干空气块在绝热过程中，每改变100m，温度改变的数值称为干空气温度的绝热垂直递减率，简称为干绝热直减率。用d表示3.1大气稳定度大气稳定度第6页，本讲稿共23页3.1.3 3.1.3 大气稳定度大气稳定度 指大气中任一高度上的空气块在垂直方向上的相

3、对稳定度。不稳定 中性 稳定空气块受到外力的作用，产生了上升或下降的运动，当外力消除后？d d=d3.1大气稳定度大气稳定度第7页，本讲稿共23页3.1.3 3.1.3 大气稳定度的分类大气稳定度的分类（1）帕斯奎尔（Pasquill）分类 根据距离地表10m高处的平均风速、太阳辐射强度和云量等常规气象资料，将大气稳定度分为A、B、C、D、E、F六个级别。A：极不稳定 B：不稳定 C：弱不稳定 D：中性 E：弱稳定 F：稳定3.1大气稳定度大气稳定度第8页，本讲稿共23页大气大气稳稳定度的定度的级别级别风速/（m/s）白天太阳辐射阴天的白天或夜间有云的夜间强中弱云量5/10云量4/106CDD

4、DDD3.1大气稳定度大气稳定度第9页，本讲稿共23页（2）特纳尔(D.B.tuner)分类风速/（m/s）太阳辐射等级数+3+2+10-1-26CDDDDD3.1大气稳定度大气稳定度大气稳定度的级别大气稳定度的级别第10页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素3.2.1 3.2.1 气象要素对烟气扩散的影响气象要素对烟气扩散的影响（1）风 无风或风速很小时风速较大时候第11页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素（2）大气湍流 烟囱排出的烟流在随风飘动的过程中，会上下左右摆动，最后消失在大气中，即湍流的结果。风速越大，湍流越强，污染物的稀释扩散速率就越

5、快，大气污染物的浓度就越低。第12页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素(3)大气稳定度与烟流 第13页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素波浪型（looping）多出现在太阳光较强的晴朗中午，大气处于不稳定状态，对流强烈，微风，伴随较强的热扩散。烟羽由连续及孤立的烟团组成，在上下左右方向上摆动很大，呈波浪形，扩散速度较快，烟团向下风向输送。锥型（coning）大气处于近中性或弱稳定状态。高空风较大，扩散主要靠热和动力因子作用。烟羽离开排放口一定距离后，中心轴线仍基本保持水平，外形似一个椭圆锥。扩散速度比波浪型低，污染物输送较远。第14页，本讲稿共2

6、3页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素扇型（fanning）(平展型)在烟囱的出口处于逆温层中，上下层大气均属于强稳定状态，几乎无湍流发生。从上面看，烟羽呈扇形展开，故称扇型。由于烟羽在垂直方向扩散很小，象一条带子飘向远方，因此又称长带型。污染物可传输到较远地方，遇山或高大建筑物阻挡时，污染物不易扩散稀释。当有效源高度很低时，在近距离的地面上会造成严重污染。第15页，本讲稿共23页爬升型（lofting）多出现在日落后，地面有辐射逆温，大气稳定，而高空受冷空气影响，大气不稳定。烟羽的下侧边缘清晰，呈平直状，而上部出现湍流扩散，又称上扬型。若烟囱高度处于不稳定层时，烟气中污染物不向下扩散

7、，一般来说不会对地面造成污染。第16页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素漫烟型（trapping）多发生在日出之后的810时之间，由于地面增热，低层空气被加热，使下层辐射逆温被逐渐破坏，而此时上层大气仍处于逆温状态。烟囱上面的逆温层就象一个“锅盖”，阻止烟气向上扩散，大量下沉，因此又称下喷形。在污染源附近的下风向，地面污染物浓度很高，造成严重污染。第17页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素3.2.2 3.2.2 下垫面对烟气扩散的影响下垫面对烟气扩散的影响（1）城市下垫面对烟气扩散的影响 城市下垫面的特点是：城市人口密集、工业集中，能耗水平高；城

8、市的覆盖物（如建筑、水泥路面等）热容大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢；城市上空笼罩着一层烟雾和二氧化碳，使地面有效辐射冷却效应减弱。第18页，本讲稿共23页城市风热岛环流 第19页，本讲稿共23页第20页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素(2)地形对大气扩散的影响 丘陵对烟气扩散的影响烟气越过不太高的丘陵，在背风面下滑，产生涡流，出现严重污染。第21页，本讲稿共23页山风与谷风日出日落前后，山风与谷风交替出现，时而山风，时而谷风，风向不稳定，风速很小。此时，山沟中污染源排出的污染物由于风向来回摆动，产生循环积累，造成高浓度污染。第22页，本讲稿共23页3.2影响烟气扩散的因素影响烟气扩散的因素3.2.3 3.2.3 水陆交界区对烟气扩散的影响水陆交界区对烟气扩散的影响 海陆风对扩散的影响海陆风是一种局地热力环流。白天陆地上的污染物随气流始升后，在上层流向海洋，下沉后有可能部分地被海风带回陆地。第23页，本讲稿共23页