高斯煙羽模型ppt課件

1、高斯煙羽模型1;.模型假設(shè)：坐標(biāo)系高斯模型的坐標(biāo)系如圖2.1所示，原點(diǎn)為排放點(diǎn)假設(shè)為高架源，原點(diǎn)為排放點(diǎn)在地面的投影，x軸正向?yàn)轱L(fēng)速方向，y軸在程度面上垂直于x軸，正向在x軸的左側(cè)，z軸垂直于程度面xoy，向上為正向。在此坐標(biāo)系下煙流中心線(xiàn)或煙流中心線(xiàn)在xoy面的投影與x軸重合。232、模型假設(shè)(1)污染物的濃度在y、z軸上的分布是高斯分布正態(tài)分布的；(2)污染源的源強(qiáng)是延續(xù)且均勻的，初始時(shí)辰云團(tuán)內(nèi)部的濃度、溫度呈均勻分布；(3)分散過(guò)程中不思索云團(tuán)內(nèi)部溫度的變化，忽略熱傳送、熱對(duì)流及熱輻射；(4)走漏氣體是理想氣體，遵守理想氣體形狀方程；(5)在程度方向，大氣分散系數(shù)呈各向同性；4(6)取x

2、軸為平均風(fēng)速方向，整個(gè)分散過(guò)程中風(fēng)速的大小、方向堅(jiān)持不變，不隨地點(diǎn)、時(shí)間變化而變化；(7)地面對(duì)走漏氣體起全反射作用，不發(fā)生吸收或吸附作用；(8)整個(gè)過(guò)程中，走漏氣體不發(fā)生沉降、分解，不發(fā)生任何化學(xué)反響等。3、模型公式推導(dǎo) 由正態(tài)分布假設(shè)可以導(dǎo)出下風(fēng)向恣意一點(diǎn)Xx,y,z處走漏氣體濃度的函數(shù)為：5 22)(),(bzayeexAzyxX61 由概率統(tǒng)計(jì)實(shí)際可以寫(xiě)出方差的表達(dá)式為： 2由假設(shè)可以寫(xiě)出源強(qiáng)的積分公式： 300220022XdzXdzzXdyXdyyzyuXdydzQ 7式中：、為走漏氣體在y、z方向分布的規(guī)范差，單位為 m；Xx,y,z為任一點(diǎn)處走漏氣體的濃度，單位為 kg/m；u

3、為平均風(fēng)速，單位為 m/s；Q為源強(qiáng)即走漏速度，單位為 kg/s；將1式代入2式，積分可得：222121zyba8將1式和4式代入3式，積分可得： 5再將4式和5式代入1式，可得：zyuQxA2）（222222exp2,zyzyzyuQzyxX）（9上式為無(wú)界空間延續(xù)點(diǎn)源分散的高斯模型公式，然而在實(shí)踐中，由于地面的存在，煙羽的分散是有界的。根據(jù)假設(shè)可以把地面看做一鏡面，對(duì)走漏氣體起全反射作用，并采用像源法處置，原理如圖2.2所示。可以把任一點(diǎn)p處的濃度看做兩部分的奉獻(xiàn)之和：一部分是不存在地面時(shí)所呵斥的走漏物濃度；一部分是由于地面反射作用添加的走漏物濃度。該處的走漏物濃度即相當(dāng)于不存在地面時(shí)由位

4、于0,0,H的實(shí)源和位于0,0,-H的像源在P點(diǎn)處所呵斥的走漏物濃度之和。1011其中，實(shí)源的奉獻(xiàn)為： 7其中，像源的奉獻(xiàn)為： 8那么該處的實(shí)踐濃度為： 9)(21exp()21exp(2),(22221zyzyHzyuQzyxX)(21exp()21exp(2,22222zyzyHzyuQzyxX）（）（）（）（zyxXzyxXzyxX,2112由以上條件公式可得到高架延續(xù)點(diǎn)源分散的高斯煙羽模型公式為： 10其中：Xx,y,z為下風(fēng)向x米、橫向y米、地面上方z米處的分散的氣體濃度，單位為kg/m；Q為源強(qiáng)即源釋放速率，單位為kg/s；u為平均風(fēng)速，單位為m/s；為程度分散參數(shù)，單位為m；為垂直分散參數(shù)，單位為 m；t )(21exp()(21exp()21exp(2,222222zzyzyHzHzyuQHtzyxX）（13為走漏后是時(shí)間，單位為s；H為走漏源有效高度，單位為m；y為橫向間隔，單位為m；z為垂直方向間隔，單位為m。如：式中，令z=0，即可得到地面氣體濃度計(jì)算公式： (11)2222exp21exp, 0 ,zyzyHyuQHyxX）（）（14令y=z=0，即可得到地面軸線(xiàn)氣體濃度計(jì)算公式： )2exp(), 0 , 0 ,(22zzyHuQHxX其中，