Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу. Справочное пособие. В. И. Романов
Чтение книги онлайн.
Читать онлайн книгу Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу. Справочное пособие - В. И. Романов страница 9
Параметры газообразного или парообразного выброса могут быть получены при использовании соотношений сохранения макроскопических характеристик вещества, осредненного по объему выброса. Эти соотношения выражают собой законы сохранения массовых, динамических и энергетических параметров вещества турбулентного объема в процессе его формирования с «подпиткой» от источника вещества и энергии при наличии химических реакций и фазовых переходов. Они в конечно-разностной форме в общем виде записываются так [4, 41– 46]:
М2 =М1 +Q0Δt + ESΔt ,
M2 i=M1 i+Q0Ci0Δt + ESCieΔt ,
M2V2 = M1V1 + g(ρe – ρ)νΔt ,
P = Pe ,
M2Ξ2 = M1 Ξ1 + Q0qTΔt + ESΞeΔt + ΔQФП + WjqxΔt – HΔt где:
M, Mi – масса вещества выброса и масса i-ой примеси в нем,
Q0 – расходная функция формирующегося выброса,
Сi – массовая концентрация i – ой примеси, Сi =Мi/М ,
Ξ, Ξе – полные энергии единицы массы вещества выброса и окружающей среды,
р, v,V,S – плотность выброса, его объем, скорость его движения и площадь вовлечения Е в него окружающей среды,
g – ускорение земного притяжения,
qT – теплотворная способность топлива,
Р – давление газа или пара,
Wi– скорость образования i -ой примеси в результате химических реакций с теплотой образования qx в объеме выброса,
ΔQФП – теплота фазовых переходов (парообразования или конденсации для жидкой испаряющейся части выброса),
Н – потери энергии выброса (излучение, контакт с подстилающей поверхностью, с выпадающей примесью и т.п. ).
Индексы «1» и «2» относятся к соответствующим моментам времени t2 = t1 +Δt , индексы "0" и "е" относятся к параметрам истечения и параметрам окружающей среды.
При рассмотрении струйного течения конечноразностные уравнения записываются относительно поточных характеристик: расхода вещества и примеси, потоков количества движения и энергии.
Полученные нами [41, 43-46, 73] конечно разностные уравнения при устремлении временного интервала Δt к нулю преобразуются в дифференциальные. Их решение при задании начальных условий, параметров окружающей среды и характеристик объекта (геометрических и термодинамических) позволяют решать задачу нахождения геометрических,