Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
Дисциплина: экология
Расчет токсичных выбросов в атмосферу при эксплуатации автомобилей
Вариант №10
Выполнил: студент гр. ОП-09 ______________ /Семенихин Д.Н./
(шифр) (подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА: _____________
Проверил: аспирант ______________ /Иванов А.В./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2013
Цель работы – познакомиться с методикой расчета выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) при эксплуатации автомобилей.
Теоретические сведения.
Основными токсичными компонентами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автотранспорта являются оксиды углерода, азота и углеводородов. Оценку уровня загрязнения воздушной среды отработавшими газами следует произво дить на основе расчета. Методика расчета включает поэтапное определение мощностей эмиссии (выбросов) отработавших газов и концентраций этих газов в воздухе на различном удалении от дороги, а затем сравнение полученных данных с ПДК данных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия.
Расчет выполняют в следующей последовательности:
I. Определяют мощность эмиссии qi, мг/м·с, загрязняющих веществ отдельно для каждого компонента (окиси углерода, оксидов азота, углеводородов) на конкретном участке дороги по формуле:
qi=0,206·m·[∑(Gik·Nik·Kk) + ∑(Giд·Niд·Kд)] (1.1)
где m - коэффициент, учитывающий дорожные и транспортные условия;
Gik-средний эксплуатационный расход топлива для данного типа карбюратор ных автомобилей, л/км; Giд - то же для дизельных автомобилей, л/км;
Nik-интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./ч; Niд - то же дизельных автомобилей, авт./ч;
Кк и Кд - коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения: с карбюраторными и дизельными типами ДВС, соответственно.
2. Рассчитывают концентрации токсичных компонентов отработавших газов в атмосферном воздухе Сj, мг/м3, на различном удалении от дороги l, используя модель Гауссового распределения примесей в атмосфере на небольших высотах, по формуле:
Сj= (1.2)
где δ - стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении, м; vв - скорость ветра, преобладающего в расчетный период, м/с, φ - угол, составляемый направлением ветра к трассе дороги; Fj - фоновая концентрация загрязнения воздуха, мг/м3.
Исходные данные.
|
Тип автомобиля |
Значение Gi, л/км |
|
1. Легковые автомобили |
0,11 |
|
2.Малые грузовые автомобили карбюраторные (до 6 тонн) |
0,16 |
|
3.Грузовые автомобили карбюраторные (6 тонн и более) |
0,33 |
|
4.Грузовые автомобили дизельные |
0,34 |
|
5.Автобусы карбюраторные |
0,37 |
|
6.Автобусы дизельные |
0,28 |
Значение коэффициентов Кк и Кд
|
Вид выбросов |
Тип ДВС |
|
|
Карбюраторный |
Дизельный |
|
Окись углерода |
0,6 |
0,14 |
|
Углеводороды |
0,12 |
0,037 |
|
Оксиды азота |
0,06 |
0,015 |
Значение стандартного Гауссового отклонения на различном удалении от кромки дороги в зависимости от состояние погоды
|
Состояние погоды |
Величина при удалений l от кромки проезжей части, м |
||||||||
|
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
150 |
200 |
250 |
|
|
Солнечная |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
13 |
19 |
24 |
30 |
|
Дождливая |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
14 |
18 |
22 |
|
Мероприятия |
Снижение концентрации, % |
|
1 |
2 |
|
1. Один ряд деревьев с кустарником высотой до 1,5 м на полосе газона 3…4 м |
10 |
|
2. Два ряда деревьев без кустарника на газоне 8…10 м |
15 |
|
3. Два ряда деревьев с кустарником на газоне 10…12 м |
30 |
|
4.Три ряда деревьев с двумя рядами кустарника на полосе газона 15…20 м |
40 |
|
5.Четыре ряда деревьев с кустарником высотой 1,5 м на полосе газона 25…30 м |
50 |
|
6. Сплошные экраны, стены зданий высотой более 5 м от уровня проезжай части |
70 |
|
Вид вещества |
Класс опасности |
Среднесуточные ПДК, мг/м3 |
Окись углерода |
4 |
3,0 |
|
Углеводороды |
3 |
1,5 |
|
Оксиды азота |
2 |
0,04 |
Решение.
Из зависимости коэффициента m от средней скорости транспортного потока при, имеем m=0,12
I. Определение мощности эмиссии по ф-ле 1.1.
Аналогично рассчитываем эмиссии для углеводородов и оксидов азота:
II. Расчет концентрации токсичных компонентов отработавших газов в атмосферном воздухе по ф-ле 1.2.:
|
Состояние погоды |
Величина при удалений l от кромки проезжей части, м |
|
50 |
|
|
Солнечная |
7 |
|
Дождливая |
5 |
График
Для окиси углерода(CO):
Среднесуточные ПДК=3,0
|
Расстояние L |
Значение дельта для различной погоды |
|
||
|
Солнечная |
Дождливая |
Конц-я солн. |
Конц-я дожд. |
|
|
10 |
2 |
1 |
0,44 |
0,89 |
|
20 |
4 |
2 |
0,22 |
0,44 |
|
40 |
6 |
4 |
0,15 |
0,22 |
|
60 |
8 |
6 |
0,11 |
0,15 |
|
80 |
10 |
8 |
0,09 |
0,11 |
|
100 |
13 |
10 |
0,07 |
0,09 |
|
150 |
19 |
14 |
0,05 |
0,06 |
|
200 |
24 |
18 |
0,04 |
0,05 |
|
250 |
30 |
22 |
0,03 |
0,04 |
Инженерные мероприятия:
Сравнив значения концентраций с ПДК,
, видно, что концентрации всех ЗВ не превышают ПДК, а следовательно никаких дополнительных мероприятий проводить не нужно.
Вывод: в работе рассчитаны мощность эмиссии и концентрации загрязняющий веществ (CO, NOx и у/в) на различном расстоянии от дороги (в солнечную и дождливую погоды). На границе жилой зоны значения концентраций составили:
Ни одно из значений концентраций, полученных в результате расчета, не превышает допустимых норм.