Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетодики расчета

‘едеральное агентство по образованию –‘

 

“верской государственный технический университет

 

 

 афедра ЂЅезопасность жизнеде€тельности и экологи€ї

 

ћониторинг среды обитани€

 

ћетодические указани€

по выполнению расчетно-графической работы

 

 

“верь 2009

 

 

—одержание

1. “ребовани€ к оформлению –√–ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.3

2. ћетодики расчетаЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ3

3.«адани€ дл€ выполнени€ расчетно-графической работыЕЕЕЕЕЕЕЕЕ..7

“ребовани€ к оформлению –√–

–√– выполн€етс€ в печатном виде на листах формата ј4. “екст работы располагаетс€ только с одной стороны листа.  урсова€ работа печатаетс€ шрифтом Times New Roman. –азмер шрифта должен быть 14, а междустрочный интервал Ц полуторный. –азмеры полей: правое - 10 мм, верхнее и нижнее - 20 мм, левое - 30 мм.

 

ћетодики расчета.

 

–ј—„≈“ –ј«Ѕј¬Ћ≈Ќ»я —“ќ„Ќџ’ ¬ќƒ ¬ ¬ќ“ќ“ќ ј’ » ¬ќƒќ®ћј’

(ћетод ‘ролова-–одзиллера)

ƒанный метод получил широкое распространение дл€ больших и средних водотоков.

ќсновной механизм снижени€ концентрации загр€зн€ющего вещества при сбросе сточных вод в водные объекты Ц разбавление. ¬ практике расчетов используют пон€тие кратность разбавлени€.  ратность разбавлени€ в водотоке у расчетного створа выражаетс€ зависимостью:

(1)

где γ Ц коэффициент смешени€, показывающий, кака€ часть воды водотока участвует в разбавлении; q Ц максимальный расход сточных вод, м3/с; Q Ц расчетный максимальный расход воды водотока в контрольном створе, м3/с.

¬ соответствии с этим методом коэффициент смешени€ наход€т по формуле (2):

(2)

где L - рассто€ние по фарватеру водотока от места выпуска до расчетного створа, м; α Ц коэффициент, завис€щий от гидравлических условий смешени€:

(3)

где ξ Ц коэффициент, завис€щий от расположени€ выпуска сточных вод в водоток:

при выпуске у берега ξ =1,

при выпуске в фарватер (русловой выпуск) ξ =1,5;

φ Ц коэффициент извилистости водотока, т.е. отношение рассто€ни€ между рассматриваемыми створами водотока по фарватеру к рассто€нию по пр€мой; D Ц коэффициент турбулентной диффузии:

(4)

где g - ускорение свободного падени€, м/с2; Cш Ц коэффициент Ўези, м1/2/c, ћ Ц коэффициент, завис€щий от Cш.

ѕри условии: 10< Cш <60, M = 0,7 Cш + 6;

при Cш ≥600, ћ = 48 = const.

ѕроизведение ћCш имеет размерность м/с2.

 

ѕри решении задач о распространении и транспорте растворенных и взвешенных веществ в естественных потоках используют уравнение ¬.ћ. ћаккавеева:
(5)

(6)

где с Ц концентраци€ загр€зн€ющего вещества в воде, мг/л; t - врем€, с; U Ц гидравлическа€ крупность взвешенных веществ, м/с (дл€ растворенных веществ U =0 и уравнение записываетс€ без последнего члена); Vx, Vy, Vz Ц компоненты скорости течени€ (м/с) относительно координат х, у, z. ќсь х направлена по течению потока, ось у Ц от поверхности ко дну, ось z Ц по ширине потока.

ƒетальные методы решени€ уравнени€ турбулентной диффузии, позвол€ющие получать поле концентрации загр€зн€ющего вещества в пределах всего рассматриваемого участка, от места сброса сточных вод до контрольного створа разработаны ј.¬.  араушевым.

”равнение (7) может быть существенно упрощено, например, в случае рассмотрени€ задачи распространени€ загр€знени€ в воде в одной какой-либо плоскости (так называема€ плоска€ задача). ƒл€ горизонтальной плоскости уравнение будет выгл€деть следующим образом:

(7)

Ёта задача возникает, в частности, в том случае, когда по вертикальной оси перемешивание загр€зн€ющих веществ с водой происходит очень быстро, поперечные течени€ отсутствуют и интересно проследить распространение загр€зн€ющих веществ по ширине потока на различных рассто€ни€х от места сброса сточных вод.

»спользуемые при расчете граничные услови€ основаны на принципе сохранени€ вещества, учитывающие, что перенос загр€зн€ющего вещества через поверхность, ограничивающую поток жидкости, равен нулю, т.е. дл€ береговой черты потока граничные услови€ запишутс€ в виде:

(8)

ѕоскольку коэффициент D не может равн€тьс€ нулю (D ≠0), то выражение (9) приобретает вид:

(9)

Ќачальные услови€ могут задаватьс€ либо в виде распределени€ концентрации загр€зн€ющего вещества на начальном поперечнике, либо в виде расхода и концентрации поступающего в водный объект загр€зн€ющего вещества с указанием места его поступлени€.

”равнение (8) можно записать в форме конечных разностей. —одержащиес€ в нем дифференциалы ∂ с, ∂х, ∂z замен€ютс€ конечными приращени€ми ∆с, ∆х, ∆z.

”равнение (8) приобретает вид:

(10)

ƒл€ расчета турбулентной диффузии всю расчетную область потока делим плоскост€ми, параллельными координатным, на расчетные клетки Ц элементы. ѕо оси х число таких элементов k, по оси z Ц m.  аждому элементу присваиваетс€ свой индекс по соответствующим ос€м координат.

»зменение индекса на единицу показывает переход от одного элемента к соседнему. «начени€м концентрации в каждом элементе присваиваютс€ те же индексы (табл. 1)

–асчетное уравнение, позвол€ющее определ€ть распространение концентрации загр€зн€ющего вещества по длине и ширине потока, т.е. дл€ условий плоской задачи, записываетс€ в виде:

(11)

«начени€ ∆х и ∆z св€заны зависимостью:

(12)

“аблица 1

—етка дл€ расчета турбулентной диффузии в услови€х плоской задачи (вид на водоток сверху)

 

Ќомер элемента k k+1 k+2
экстрапол€ционный Ck1 экстр    
Ѕокова€ стенка 1 kp1 Ck+1,1  
  Ck2    
m-2 Ck,m-2    
m-1 Ck,m-1    
m Ck,m Ck+1,m  
m+1 Ck,m+1    
m+2 Ck,m+2 x z

x

z

 

 оэффициент турбулентной диффузии определ€етс€ по формуле (4).

 огда загр€зн€ющее вещество достигает граничных поверхностей потока, дл€ расчета диффузии необходимо учитывать особые услови€ у стенок, уравнение (10), которое в конечных разност€х запишетс€ в виде:

(13)

ѕоле концентраций и расчетную сетку можно условно распространить и за пределы потока (за сетку), т.е. проэкстраполировать на концентрацию за ограничивающую водный поток поверхность.

ѕри этом экстрапол€ционное значение концентрации k экстр в элементе, примыкающем к внешней поверхности стенки, и значение концентрации k,1 в элементе, наход€щемс€ в потоке и примыкающем к внутренней поверхности стенки, должны удовлетвор€ть условию (14), что возможно

k экстр= —k,1. (14)

—оотношение (15) определ€ет правило экстрапол€ции концентрации загр€зн€ющего вещества. ѕри определении диффузии экстрапол€ционные значени€ концентрации используют как действительные. ѕри выполнении расчета на плане водного объекта обозначают место поступлени€ сточных вод в водный объект (начальный створ). Ќиже по течению поток схематизируетс€ и делитс€ на расчетные элементы. —корость поступлени€ сточных вод в водный объект в месте сброса Vст принимаетс€ равной скорости течени€ водотока Vср.

¬ычисл€етс€ условна€ площадь поперечного сечени€ потока δ в месте его впадени€ при расходе сточных вод qст по формуле:

(15)

ќпределение ширины загр€зненной струи потока b в нулевом створе производитс€ по формуле:

(16)

¬ соответствии с величиной b назначаетс€ ширина расчетного элемента ∆z.

Ќаиболее допустима€ величина ∆z при береговом сбросе сточных вод находитс€ из соотношени€:

(17)

ѕри выпуске сточных вод на некотором рассто€нии от берега или в фарватере величина ∆z находитс€ из соотношени€:

(18)

Ќеобходимо соблюдать условие, при котором при назначении величины ∆z выполн€етс€ неравенство:

(19)

где ¬ Ц ширина потока.

“аким образом, при расчете турбулентной диффузии весь участок потока (от нулевого створа до расчетного или створа, который нас интересует по условию решаемой задачи) дел€т на клетки со сторонами ∆z и ∆х, получа€ расчетную сетку.

 летки, попавшие в водоток со сточными водами в начальном поперечнике (нулевой створ), заполн€ютс€ числами, выражающими концентрацию загр€зн€ющего вещества в сточной воде, остальные клетки заполн€ют числами, отражающими естественную концентрацию загр€зн€ющего вещества в водотоке (в частном случае это может быть нулева€ концентраци€).

 

 



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
–асчет 8. ќценка суммарного денежного эффекта от установки  ” в сети предпри€ти€ | ћолекул€рна€ биологи€
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 623 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

80% успеха - это по€витьс€ в нужном месте в нужное врем€. © ¬уди јллен
==> читать все изречени€...

2066 - | 1943 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.018 с.