Приземные испарительный и дымовой выбросы

Выбросы, возникающие при испарении жидкос­тей и дымлении твёрдых горючих тел, являются су­щественными поставщиками токсичных веществ в атмосферу, вклад которых в общем балансе загрязне­ний при пожаре неоправданно не дооценивается или вообще игнорируется [82].

Испарение и дымление объединяет то, что носи­телями загрязнений являются мельчайшие твёрдые или жидкие частицы,строго следующие движениям воздуха. Скорость поступления таких частиц в атмо­сферу определяется молекулярными эффектами, а скорость переноса — турбулентными характеристи­ками потока. Вследствие своей малости и быстрого разбавления воздухом частицы испаряющейся жид­кости или дыма практически не влияют на газодина­мику выброса и фактически являются пассивной субстанцией. Поэтому уравнения, описывающие вы­бросы дымления и испарительный выброс, имеют одинаковый вид [84 — 86]. Что касается дымовых аэ­розолей, то такое предположение о их поведении яв­ляется весьма оправданным и подтверждается мно­гочисленными экспериментальными данными.

При рассмотрении трансформации токсикан­тов,выделяющихся в свободную атмосферу при испа­рении проливов или дымлении аварийного объекта, записывают нестационарное уравнение диффузии для осреднённых по времени величин. Это уравнение должно быть дополнено уравнениями неразрывнос­ти,количества движения и энергии в терминах сред­ней скорости движения несжимаемой среды, а также уравнением состояния смеси газов. Вид этих уравне­ний для пассивных и консервативных примесей об­щепринятый и поэтому здесь не приводится.

Дымовые газоаэрозольные выбросы содержат, в основном, продукты неполного сгорания токсикан­тов, элементов конструкции аварийного объекта, а также частицы сажи и частицы грунтового проис­хождения. Как показали натурные эксперименты по ликвидациям твердотопливных ракет методом под­рыва [45, 40, 122] дымовой газоаэрозольный выброс находится в тепловом равновесии — температура пы­ли и аэрозольных частиц дыма слабо отличается от его средней температуры. Это объясняется тем,что поглощённая частицами энергия быстро рассеивает­ся в окружающей среде за счёт теплопроводности. Поэтому можно пренебречь неравномерностью на­грева и охлаждения частиц пыли и дыма и считать динамические характеристики выброса едиными.

Скорость всплытия W дымового выброса, харак­теризующегося осреднёнными термодинамическими параметрами, может быть найдена из уравнения:

Приземные испарительный и дымовой выбросы

где:

ре и р — плотность окружающего воздуха и плот­ность вещества выброса; g — ускорение силы тяжести.

Расчёты показали [40], что максимальные зна­чения W для газоаэрозольных выбросов после под­рыва ракет не превосходили 10~2 м/с. Эта величина сравнима со скоростью гравитационного оседания аэ­розольных дымовых частиц. Поэтому результирую­щее количество движения дымового выброса в верти­кальном направлении близко к нулю, то есть дым по­сле аварии будет стлаться по ветру практически на одной высоте. Такая картина хорошо подтверждает­ся экспериментальными данными [122].

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 48 | 0,144 сек. | 12.49 МБ