大氣污染控制工程精選習(xí)題課答案byphoeni概要

1、大氣污染控制工程大氣污染控制工程精選習(xí)題課答案精選習(xí)題課答案byphoeni概要概要2021/1/42首先建立擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系，以污染源在地面的投影點(diǎn)為原點(diǎn)；風(fēng)向?yàn)槭紫冉U(kuò)散模式的坐標(biāo)系，以污染源在地面的投影點(diǎn)為原點(diǎn)；風(fēng)向?yàn)閤軸方向；軸方向；y軸在水平面上，軸在水平面上，垂直于風(fēng)向，指向遠(yuǎn)離峭壁方向，垂直于風(fēng)向，指向遠(yuǎn)離峭壁方向，z軸垂直向上。軸垂直向上。不存在峭壁時(shí)，這個(gè)點(diǎn)源的高斯擴(kuò)散模式為：不存在峭壁時(shí)，這個(gè)點(diǎn)源的高斯擴(kuò)散模式為：.12)(exp2)()exp2exp(2),(222222zzyzyHzHzyuQHzyx 現(xiàn)在存在對(duì)煙流擴(kuò)散其全反射作用的峭壁，參考高架連續(xù)點(diǎn)源地面全反射的

2、處理方法，將全反射增加的濃度看作位于點(diǎn)（0，-2l，0）的虛擬像源的貢獻(xiàn)，因此2)(exp2)()exp2exp(2),(2222221zzyzyHzHzyuQHzyx2)(exp2)(exp2)2(exp)2exp(2),(22222222221zzyyzyHzHzlyyuQHzyx2)(exp2)(exp2)2(exp2),(2222222zzyzyHzHzlyuQHzyx2021/1/43.1 吹北風(fēng)時(shí)，將全反射增加的濃度看作位于點(diǎn)（0，2l，0）的虛擬像源的貢獻(xiàn)，因此2)(exp2)()exp2exp(2),(2222221zzyzyHzHzyuQHzyx2)(exp2)(exp2)2

3、(exp)2exp(2),(22222222221zzyyzyHzHzlyyuQHzyx2)(exp2)(exp2)2(exp2),(2222222zzyzyHzHzlyuQHzyx2021/1/44 根據(jù)對(duì)某旋風(fēng)除塵器的現(xiàn)場測試得到:除塵器進(jìn)口的氣體流量為 ;含塵濃度為 。除塵器出口的氣體流量為 ；含塵濃度為 。試計(jì)算該除塵器的處理氣體流量、漏風(fēng)率和除塵效率(分別按考慮漏風(fēng)和不考慮漏風(fēng)兩種情況計(jì)算)。3/2 . 4NmghmN/100003hmN/1200033/340Nmmg.22021/1/45n解：考慮漏風(fēng)：n 已知：Q進(jìn)=10000m3 C進(jìn)=4.23 n Q出=12000m3 C出

4、=0.343n 處理氣體流量：Q處理=（Q進(jìn)處）/2=（10000+12000）/2 =11000m3 n 漏風(fēng)率：（Q12N）1N100%n=20%.22021/1/46n漏風(fēng)系數(shù)21Nn =12000/10000n =1.2n考慮漏風(fēng)時(shí)除塵效率：n=（121）100% = 90.3%n考慮不漏風(fēng)：=（121N）100%n =（1-0.34/4.2）100%n =91.9%.22021/1/47 對(duì)于上題中給出的條件,已知旋風(fēng)除塵器進(jìn)口面積為0.24m2，除塵器阻力系數(shù)為9.8,進(jìn)口氣流溫度為423K，氣體靜壓力-490,試確定該除塵器運(yùn)行時(shí)的壓力損失(假定氣體成分接近空氣)。.32021/

5、1/48n3. 解：首先計(jì)算氣體的密度，用理想氣體的狀態(tài)方程：n = = (101325-490) 29 /(8.314 423 1000) = 0.8323 n將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的進(jìn)口氣體流量轉(zhuǎn)化為實(shí)際狀態(tài)下的流量：nQ0Q00P0 = （42310132510000）/273（101325-490）15570m3 n計(jì)算進(jìn)口氣體流速：nv115570/0.243600=18.02 n則此除塵器的壓力損失：nP = v12/2 =9.80.83218.022/2 = 1324 。.32021/1/49 有一兩級(jí)除塵系統(tǒng),已知系統(tǒng)的流量為2.22m3，工藝設(shè)備產(chǎn)生粉塵量為22.2，各級(jí)除塵效率分別為

6、80%和95%。試計(jì)算該除塵系統(tǒng)的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。.42021/1/410n解：=1-（1-1）（1-2）n =1-（1-80%）（1-95%）n =99%n 已知：C122.2/2.22 =103.4代入式=%100112NCC 99%1001012NC 排放濃度C20.13 排放量為：S22N0.12.22=0.2222021/1/411某燃煤電廠電除塵器的進(jìn)口和出口的煙塵粒分布數(shù)據(jù)如下,若除塵器除塵效率為98%,試?yán)L出分級(jí)效率曲線。粒徑間隔粒徑間隔/m1.0122334質(zhì)量頻質(zhì)量頻率率進(jìn)口進(jìn)口g12.03.56.02

7、4.0出口出口g27.01.02.03.014.016.029.0.5粒徑間隔粒徑間隔/m45566881010122030質(zhì)量頻率質(zhì)量頻率進(jìn)口進(jìn)口g113.02.02.03.011.08.0出口出口g26.02.02.02021/1/412n解：通過效率1-=2% n以0.60.7m為例計(jì)算：n 1 =1-2%1.0/0.4=95%n計(jì)算結(jié)果列表如下：（分級(jí)效率曲線圖略）.5粒徑（粒徑（m）23.523.5質(zhì)量頻質(zhì)量頻率率20.020.015.011.04.00.80.2分級(jí)效分級(jí)效率率83047.56068.575818689.5959

8、899100某種粉塵的粒徑分布和分級(jí)除塵效率數(shù)據(jù)如下某種粉塵的粒徑分布和分級(jí)除塵效率數(shù)據(jù)如下,試確定總除塵效率。試確定總除塵效率。.62021/1/414n解：以粒徑0.25m為例計(jì)算：n （g1i1）=0.18%n =0.810-4n 計(jì)算結(jié)果列表如下：n粒徑所以：=g1i1=73.7%.62021/1/415 計(jì)算粒徑不同的三種飛灰顆粒在空氣中的重力沉降速度,以及每種顆粒在30秒種內(nèi)的沉降高度。假定飛灰顆粒為球形，顆粒直徑分別為0.4、40、4000 m，空氣溫度為387.5K，壓力為101325，飛灰真密度為23103。.72021/1/416 解：空氣溫度為387.5K，壓力為1013

9、25，飛灰真密度為23103?？諝饷芏葹?.9123，粘度2.310-5s空氣分子的算術(shù)平均速度：.7smsmMRTv/2 .532/102914. 35 .387314. 8883mmv85105 . 92 .532912. 0499. 0103 . 2499. 0475. 0104 . 0105 . 92268pdKn空氣分子的平均自由程：（1）對(duì)于粒徑為0.4m的顆粒，努森系數(shù)2021/1/417 坎寧漢修正系數(shù)C：.7616. 1)475. 010. 1exp(4 . 0257. 1 475. 01)10. 1exp(400. 0257. 1 1KnKnC1102 . 26spepud

10、Rmtuhs451023. 4301041. 1計(jì)算這種情況下的雷諾數(shù)：故假設(shè)成立假設(shè)顆粒處于斯托克斯區(qū)域，其沉降速度為：smgCdgCupps/1041. 118522021/1/418.71139. 0spepudRmtuhs63. 2301075. 82計(jì)算這種情況下的雷諾數(shù)：故假設(shè)成立smgdgupps/1075. 81822（2）對(duì)于粒徑為40m的顆粒，坎寧漢修正系數(shù)可以忽略，假設(shè)顆粒處于斯托克斯區(qū)域，其沉降速度為：2021/1/419.75002743 spepudRmtuhs519303 .17計(jì)算這種情況下的雷諾數(shù)：故假設(shè)成立smgdupps/3 .17)(74. 1（3）對(duì)于

11、粒徑為400m的顆粒，坎寧漢修正系數(shù)可以忽略，假設(shè)顆粒處于牛頓區(qū)域，其沉降速度為：2021/1/420 直徑為200 m、真密度為18503的球形顆粒置于水平的篩子上，用溫度293K和壓力101325的空氣由篩子下部垂直向上吹篩上的顆粒，試確定：恰好能吹起顆粒時(shí)的氣速；在此條件下的顆粒雷諾數(shù)；作用在顆粒上的阻力和阻力系數(shù)。.82021/1/421 293K時(shí)，空氣的密度=1.2053。粘度=1.8110-5s。恰好能吹起顆粒時(shí)，氣流在顆粒上造成的阻力剛好等于顆粒的重力。若以氣流為參照系，等同于顆粒在氣流中以末端速度進(jìn)行重力沉降，這個(gè)末端沉降速度就是恰好能吹起顆粒時(shí)的氣速。 假定顆粒處于牛頓區(qū)，

12、有：smgdupps/02. 3205. 18 . 9)205. 11850(10274. 1)(74. 14.8計(jì)算這種情況下的雷諾數(shù)：5002 .401081. 102. 3102205. 154spepudR假設(shè)不成立，雷諾數(shù)表明顆粒處于過渡區(qū)。2021/1/422需重新假設(shè)，假定顆粒處于過渡區(qū)，有：需重新假設(shè)，假定顆粒處于過渡區(qū)，有：smgdupps/03. 1205. 1)1081. 1 (8 . 9)205. 11850(0002. 0153. 0)(153. 0286. 0428. 05714. 0714. 014. 1286. 0428. 0714. 0714. 014. 1.

13、8計(jì)算這種情況下的雷諾數(shù)：150071.131081. 103. 1102205. 154且spepudR假設(shè)成立假設(shè)成立845. 371.135 .185 .186 . 06 . 0epDRC恰好能吹起顆粒的氣流速度為恰好能吹起顆粒的氣流速度為1.03。13.71NuACFpDD82221072. 703. 1205. 10002. 014. 341845. 32121阻力系數(shù)為阻力系數(shù)為2021/1/423 某種粉塵真密度為27003，氣體介質(zhì)（近于空氣）溫度為433K，壓力為101325，試計(jì)算粒徑為10和500m的塵粒在離心力作用下的末端沉降速度。已知離心力場中顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑為200，

14、該處的氣流切向速度為16。.92021/1/424 （1）對(duì)于粒徑為10m的塵粒，假設(shè)處于斯托克斯區(qū)域，則依據(jù)離心力與阻力達(dá)到平衡時(shí).9解答cpDudF3驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)134. 0RecpudRudFtpCp236可得顆粒的沉降末速度2.01618)10(27001822522ctppcaRudu其中sPaPT561057.210)8280/(0536.011.17smuc/747.02.02561057.218102700510假設(shè)成立假設(shè)成立2021/1/425 （2）對(duì)于粒徑為500m的塵粒，假設(shè)處于斯托克斯區(qū)域，則依據(jù)離心力與阻力達(dá)到平衡時(shí).9解答cpDudF3假設(shè)牛頓區(qū)假設(shè)牛頓區(qū)R

15、udFtpCp236可得顆粒的沉降末速度smRudutppc/7.18672.0161057.218)105(270018252322 上述兩式聯(lián)立，可得平衡時(shí)的沉降末端速度上述兩式聯(lián)立，可得平衡時(shí)的沉降末端速度驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)143058Recpud假設(shè)不成立假設(shè)不成立處于牛頓區(qū)，非區(qū)，需重新假設(shè)22055. 0cpudFDRudFtpCp2362021/1/426.9解答smuRdutppc/11.80162.0815.033.01052700055.064驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)5005 .1226Recpud處于牛頓區(qū)，故假設(shè)成立處于牛頓區(qū)，故假設(shè)成立2021/1/427旋風(fēng)除塵器的除塵效率:

16、水村木夫經(jīng)驗(yàn)公式 )(6931.0exp150cpidpidd d塵粒的粒徑，m； 50塵粒的分割粒徑， m。 .102021/1/428【例【例10】某旋風(fēng)除塵器的分割粒徑】某旋風(fēng)除塵器的分割粒徑50=6m，除塵器入口粉塵的粒徑分布如下：，除塵器入口粉塵的粒徑分布如下： 粉塵粒徑/m05510102020303040400平均粒徑/m2.57.515253540頻率分布/7213617910試計(jì)算該除塵器的分級(jí)效率和總效率。試計(jì)算該除塵器的分級(jí)效率和總效率。 .10解答2021/1/429解：由式1-0.6931()，計(jì)算出不同粒徑的分級(jí)效率：平均粒徑/m2.57.515253540頻率分布

17、/7213617910分級(jí)效率 / 2557.982.394.498.2100除塵器的總效率： =0.070.25+0.210.579+0.360.832+0.170.944+0.090.982+0.101.0=78.4 .10解答2021/1/430.11已知層流狀態(tài)的重力沉降室的分割粒徑50=12m,某種粉塵的粒徑分布數(shù)據(jù)如下,試確定總除塵效率。平均粒徑/m 69122436質(zhì)量頻率 10203025152021/1/431以粒徑6m為例計(jì)算： QnLWusi) 1( = 1i= 1i.11解答gdupPs18222pjpijidd41126212616912921294122421224

18、91236212365 . 04165 . 016995 . 04245 . 0936?5 . 45 . 09362021/1/432.12一直徑為一直徑為12.9m的單分散相氣溶膠通過一重力沉降室，寬的單分散相氣溶膠通過一重力沉降室，寬22，長，長66，共，共9層，層間距層，層間距0.169，氣體流，氣體流速是速是7.69，并觀測到其操作效率為，并觀測到其操作效率為56.69%。問需要設(shè)置多少層才能得到。問需要設(shè)置多少層才能得到75.69%的操作效率。（假的操作效率。（假設(shè)為層流）設(shè)為層流）2021/1/433.12QnLWus) 1( 11nn1197569. 05669. 0n多層沉降室的除塵效率公式為：多層沉降室的除塵效率公式為： 則 即 n+1=13.35 n=12.35；取n=13即需設(shè)置22層隔板才能得到75.69%的操作效率