露天堆场防风抑尘网遮蔽效果的数值模拟

应用Fluent6.3标准k-ε方程对露天堆场周围空气流场进行数值模拟;计算来流风速6 m/s工况下,孔隙率为0、0.2、0.3、0.4、0.6、1时,抑尘网及料堆前后不同断面处风速的垂直分布及不同高度空气压力系数分布。结果表明,抑尘网网前1倍网高范围内,风速廓线受抑尘网影响显著,风速较无网工况最大降幅62.9%,且风速降幅随孔隙率增大而减小;抑尘网和料堆间区域,风速沿垂直高度非单调一致变化,30 m以下风速较无网工况小,30 m以上较无网工况大;堆后2倍堆高范围内,12 m高度以下处于回流区,风速较无网工况时大,12 m以上处于主流区,风速较无网工况时小;堆后3倍堆高距离外,各孔隙率风速廓线与无网工况一致。压力系数分布显示:网前3倍网高(66 m)至堆后3倍堆高(51 m)间压力系数变化显著,尤其在抑尘网处压力系数梯度大;孔隙率小于0.3时,迎风面负压最大,孔隙率大于0.4时,冠顶负压最大,至孔隙率为0.6时,料堆高度压力系数分布与无网工况一致。综合风速衰减和压力系数分布,孔隙率为0.2~0.4时,抑尘网遮蔽效果最佳。     

高架连续点源落地浓度预测中风速的确定

高架连续点源污染物排放落地浓度是大气环境影响预测的主要内容。由于大气污染物扩散明显受气象条件尤其是风速的影响,而现有预测模型中对于风速的取值都是按经验值来确定的。通过分析在不同气象和烟源条件下,平均风速的计算方法对烟羽抬升高度以及最大落地浓度产生的影响,与实测值相比较确定了风速取值的合理方法,缩小了预测偏差。     

环境保护对烟囱设计的要求及其计算

本文根据大气扩散模式阐述了烟囱设计对控制大气污染的重要意义。设计的烟囱高度应为烟囱排放的有害烟气的落地浓度和大气本底浓度叠加后不超过国家或地方环保部门所要求的大气环境质量控制目标值所必需的高度。本文介绍了由大气扩散模式推导得出的烟囱高度计算公式。同时还叙述了烟囱设计中还应考虑的几个问题如烟气喷出速度、烟囱高度与附近建筑物高度的关系等。     

广州市机动车排放污染三维仿真模拟研究

基于三维的对流一扩散方程,采用50 m× 50 m× 20 m的高分辨率网格对广州市机动车排放污染扩散的宏观分布状况进行了数值模拟研究,应用有限体积法数值求解上述方程.模拟过程综合考虑了广州市的路网结构、交通流和路网线源排放强度等因素,进行了均匀风速的简单气象条件试算.结果表明,机动车排放污染物浓度随交通流量而变化,随高度增加而下降,上风向污染物浓度大于下风向,模拟结果与实际污染情况具有较好的一致性.     

采用数值风洞模型对热电厂烟塔合一大气污染扩散的研究

随着城市的快速建设,城市建筑的高度和体量不断增加,同时大气污染源的排放方式和排放状态也与从前发生了很大的变化,特别是热电厂采用烟塔合一排放方式的出现,对常规应用的稳态远距离以统计学为基础理论的高斯大气预测方法提出了挑战。目前国内外广泛使用的大气污染物预测模式——德国模式在烟塔合一排放方式的预测上存在着许多关键性问题,如大风下洗条件下,冷却塔附近空腔区的大小和范围、空腔区污染物最高地面浓度等无法给出准确的预测结果。为准确预测烟塔合一排放方式的大气污染物扩散情况,采用一种新的大气污染物扩散的预测模式——数值风洞模型进行模拟预测研究,预测结果表明,在烟塔合一排放方式下,大气污染物最高地面浓度随风速增加而增加,同时在冷却塔下风向存在负压区,污染物在该区域高浓度聚集。且在夏季6.0m/s风速下,冷却塔下风向最高地面浓度出现峰值,属于最不利的气象条件。数值风洞模型可利用图形化手段实现对空腔区产生、变化、破碎至再生成的全过程描述,从而建立了一种大气污染预测的重要手段。     

用清晨探空曲线确定混合层高度的研究

本文收集了首都飞机场多年的探空资料和地面常规气象资料对北京地区大气垂直温度层结、02时和08时探空曲线进行分析,分别采用02、08时探空温度廓线与当天的最高气温、最低气温相结合的方法确定其混合层高度,两种混合层高度的误差分析发现,这两个时间的探空温度廓线所确定的混合层高度没有产生系统误差。     

高原山地城市重气泄漏扩散的示踪实验研究

为分析高原山区城市(个旧市)重气泄漏扩散规律,进行了重气泄漏扩散环境风洞实验。实验表明,重气浓度主要集中于近地层,测点的重气浓度随风速增大先增大后减小,存在一个危险风速,通过曲线拟合所得危险风速值与风洞实验所得危险风速值相近。在该风速下,重气浓度达到最大,且粘滞系数也最大,结果表明,粘滞系数越大越不利于重气的扩散。     

有源高的ATDL微机模式

在城市区域性大气环境质量评价和预测工作中,常涉及面源扩散估算。该类估算公式比较冗长,计算颇为繁琐。使用计算机则能方便、迅速、准确地进行估算。Hanna 曾提出ATDL 计算机模式,并在 IBM360/65型计算机上用 FORTAN Ⅳ语言编制该模式的计算机程序。但在该模式中,假设面源高度为零,这与实际情况不符。为此,李滇林等人在 ATDL模式的基础上,提出有源高的 ATDL 手算模式。但该模式的手动计算量较大,用于城市区域性面源扩散估算仍然颇为麻烦。随着计算机     

尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮工艺实验研究(Ⅱ)

对EA和PA两种添加剂,工艺条件变化对NOx脱除率影响有相同的规律：NOx脱除率不受烟气的浓度变化影响;随烟气的氧化度和吸收反应塔有效高度的增加而迅速增加。对吸收反应温度、尿素和添加剂质量分数、吸收塔有效高度进行正交实验得出最佳工艺条件为：吸收反应温度70℃;吸收塔有效高度1．8m;尿素和添加剂质量分数分别为10％和0．01％。在最佳工艺条件作验证实验得出结果与正交实验得出的结果基本符合,此时SO2脱除率为100%,NOx脱除率大于75％。     

基于元胞自动机的大气扩散模型及GIS可视化

基于对目前常用大气扩散模型以及大气扩散特性的分析,采用通过局部转移规则实现宏观涌现的复杂系统建模工具-元胞自动机来建立时空动态的大气扩散模型。结合MATLAB的矩阵运算能力和GIS的栅格数据处理能力进行模型的实现与可视化。仿真结果表明,所建立的模型不仅能动态模拟大气污染的高斯扩散等常用扩散模式,通过合理的模型参数设定也可动态模拟非常规扩散模式,如模拟时段内风向风速发生多次变化或者模拟区域存在湍流等条件下的扩散过程,得到准确的污染物时空动态分布,可望为大气污染防治提供决策支持。     

静稳气象条件下的细颗粒物垂直结构特征研究

基于Mie散射激光雷达探测数据及地面细颗粒物(PM2.5)观测资料和常规气象观测资料,利用logistic曲线计算了混合层顶高度,进一步分析了边界层内混合层以上区域大气消光系数廓线在静稳气象条件下的垂直结构。结果表明:(1)通过高斯误差函数构造数学模型可以将边界层内混合层以上区域进一步细分;(2)成都在轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染4类静稳气象条件下大气消光系数廓线自下而上一致呈现出混合层、缓降层、过渡层和自由大气的垂直结构特征;(3)分析一次典型灰霾过程发现,PM2.5对混合层顶高度有显著影响,两者之间存在显著的负相关关系,而对缓降层顶高度和过渡层顶高度影响不大。     

太湖内源释放及营养盐输运研究

从对流-扩散方程出发,通过公式推导,建立了包含底泥污染的水流-水质模型,对模型进行了率定和验证后,应用于太湖.该模型将湖泊水相和内源悬移相污染作为一个整体,结合污染物在悬移泥沙上的各种迁移过程,研究了太湖总氮、总磷内源释放的分布和数量,过程中考虑了悬移泥沙的各种影响因素,得到了较理想的模拟结果,当风速≤3.5 m/s时,冲刷和悬移造成的内源污染物释放量较小,内源污染物释放主要通过泥-水界面的静态释放;当风速>3.5 m/s时,冲刷和悬移造成的内源污染物释放量随风速增加迅速增大.通过计算得出2001年太湖内源释放的总氮为3.0万t,总磷为0.8万t.     

医疗废物回转窑焚烧线中二恶英的生成

通过采集医疗废物回转窑焚烧生产线不同部位的烟气的二恶英样品,研究了医废焚烧过程二恶英在焚烧线200～600℃区间不同烟道断面烟气中分布变化情况。研究结果表明,医疗废物焚烧后烟气中二恶英的发生浓度要高于一般的生活垃圾焚烧烟气的浓度,大致在5～23.3 ng TEQ/m3的范围,锅炉出口到脱酸塔入口段的管道和设备为烟气中二恶英重新合成的高发区域,医废焚烧烟气中二恶英(TEQ)主要是以气态污染物的形态存在。     

扩散荷电作用下线板式ESP中PM2.5捕集效率的数值模拟

为考察线板式静电除尘器中PM2.5颗粒的除尘性能,建立电场、颗粒动力场和流场多场耦合下的数学理论模型.采用GAMBIT软件构造ESP实体结构,将用户自定义程序UDF导入到FLUENT软件中进行数值仿真,并应用DeutsehAnderson公式计算粉尘在不同荷电机理和2种不同除尘操作参数下的除尘效率.数值结果表明,扩散荷电效应对PM2.5分级除尘效率贡献率随粒径增大非线性减小;外加工作电压越低或烟道气流速越高,扩散荷电效应对PM2.5粉尘颗粒的影响越大;在较高外加电压工况下,扩散荷电对综合效率的影响与降低一定量的烟道气流速相当.     

河北廊坊地区一次持续重污染天气分析

利用廊坊市环境监测数据及常规气象资料,对2014年2月20—26日廊坊地区持续重污染天气进行分析。结果表明,廊坊地区上空一直受弱脊或浅槽控制,地面维持弱气压场,是典型的静稳天气;边界层内以偏东风、偏南风为主,风速很小甚至出现静风,相对湿度较大,近地面层有较强、较厚的逆温层,导致边界层内大气扩散能力差,与静稳的气象条件配合有助于污染物在低层的持续积累和霾天气的形成;风向、风速以及相对湿度等逐时变化与PM2.5浓度关系密切;混合层高度与静稳天气指数在重污染天气过程中有较好的指示作用。     

石家庄市垂直大气温度层结及混合层高度的研究

本文收集了石家庄市大郭村飞机场多年的探空资料,对本市垂直大气温度层结及混合层高度进行了分析和研究,采用每天07时探空温度廓线和当天的最高气温、最低气温相结合的方法来确定其混合层高度,并对诸天的混合层高度进行了统计和整理,得出了四个季节代表月的混合层高度和年平均混合层高度.     

加油站油气扩散与回收效果的数值分析

加油站排放出的油气是有毒有害的气体。目前控制油品蒸发损耗的有效方法是采用油气回收系统。基于湍流模式理论,采用FLUENT软件,模拟加油站在使用油气回收系统前后空气中油气浓度分布情况及风对油气扩散的影响,得到油气浓度等值面图、直线及点上浓度变化曲线图。模拟结果表明,实施油气回收,其大气净化率可高达95％以上,因此明显减小加油站火灾隐患及环境污染,并可减少经济损失及节约加油站占地面积。另外,风对油气扩散稀释有明显的影响,如距排放口下风侧5 m处,相对于风速１ m/s,风速为5、8 m/s时的大气净化率分别为54％、71％。虽然无法降低油气排放总量,但是随着风速的增加大气净化率随之变大,可以减少油气浓度值过高造成的危害。     

上海市秋季典型建筑工地结构施工阶段扬尘污染特征

为研究上海市建筑施工扬尘排放特征,选取浦东新区典型主体建设阶段工地为研究对象,对其周边水平和垂直点位开展扬尘在线监测,同步观测风速风向,并依据暴露高度浓度剖面法计算总悬浮颗粒物(TSP)排放量和排放因子。结果显示:工地水平方向上TSP最高日均值和最大日质量浓度分别为0.137、0.186mg/m~3,风速是影响施工场地周边TSP浓度的重要因素。TSP小时变化呈现双峰型分布,TSP垂直分布总体上随高度增加而降低。此外,监测期间该工地TSP排放量为62.32kg,排放因子为0.003 6g/(m~2·h)。     

杭州市风、逆温的气候特征与大气污染

影响大气污染物扩散和稀释的主要因素有两方面。1.气象的动力因子——风和湍流。两者对污染物在大气中的扩散与稀释起决定作用。大气湍流是气流作无规则运动。风包括风向、风速。风向决定污染物迁移方向,风速大     

基于风洞平台实验的大型罐区溢油事故后的油气扩散模拟

通过研究江苏省境内某实体罐区发生溢油事故后油气蒸发的扩散规律,掌握罐区空气浓度的变化,以达到保障罐区环保与安全的目的.基于风洞平台实验,测定油气蒸发速率并通过实验风场数据验证数值模型的准确性,建立与实际油库1∶1的大型罐区模型,使用UDF编译环境风方程导入.通过CFD数值模拟,重点分析了罐区发生溢油事故后油气扩散规律、储罐间的油气积聚现象、风速对油气扩散及油气质量分数的影响.结果表明:在风速影响下,罐间会形成涡流,导致油气的积聚,形成危险区域;防火堤对油气扩散存在阻滞作用,而背风侧会使油气聚集;风速越小,油气扩散越慢,油气质量分数越高;风速越大,油品的蒸发速率越大,油气扩散越快,油气质量分数越小.本研究成果可为罐区设计、油库运行及安全环保管理提供参考.