Расчет токсичных выбросов в атмосферу при эксплуатации автомобилей

Министерство образования и  науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

 

 

 

Кафедра геоэкологии

 

 

 

Лабораторная работа № 1 «Расчет токсичных выбросов в атмосферу при эксплуатации автомобилей»

 

 

 

 

Выполнил: студент    гр. ТХ-11-2              ______________                           Лесик Н.В.

 

 

Проверил:           аспирант                   ____________                                    Стриженок А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013

 

Цель работы –  познакомиться с методикой расчета выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) при эксплуатации автомобилей.

 В работе определяют  мощность эмиссии загрязняющих  веществ q_i, мг/м·с, рассчитывают концентрации загрязняющих веществ на различном расстоянии от дороги С, мг/м³, строятся графики зависимости изменения концентрации ЗВ при удалении от кромки дороги l, м.

 Методика расчета

Расчет выполняют в  следующей последовательности:

I. Определяют мощность эмиссии q_i, мг/м·с, загрязняющих веществ отдельно для каждого компонента (окиси углерода, оксидов азота, углеводородов) на конкретном участке дороги по формуле:

q_i=0,206·m·[∑(G_ik·N_ik·K_k) + ∑(G_iд·N_iд·K_д)],

где m - коэффициент, учитывающий дорожные и транспортные условия, принимается по графику в зависимости от средней скорости транспортного потока V, км/ч;

G_ik-средний эксплуатационный расход топлива для данного типа карбюраторных автомобилей, л/км; G_iд - то же для дизельных автомобилей, л/км;

N_ik-интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./ч; N_iд - то же дизельных автомобилей, авт./ч;

К_к и К_д - коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения: с карбюраторными и дизельными типами ДВС.

2. Рассчитывают концентрации  токсичных компонентов отработавших  газов в атмосферном воздухе  С_j, мг/м³, на различном удалении от дороги l, используя модель Гауссового распределения примесей в атмосфере на небольших высотах, по формуле:

С_j= ,

где δ - стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении, м; v_в - скорость ветра, преобладающего в расчетный период, м/с, φ - угол, составляемый направлением ветра к трассе дороги; F_j - фоновая концентрация загрязнения воздуха, мг/м³.

3. Результаты расчета сопоставляют с ПДК, установленными для токсичных составляющих отработавших газов тепловых двигателей в воздухе населенных мест.

 

Исходные  данные

 
Вариант 7

 

Na, авт/ч	Распределение автомобилей  по типам, %						V, км/ч	φ, град	l, м
	1	2	3	4	5	6
700	50	5	25	15	0	5	50	50	70

 

m = 0,3

Расчет

1.  Определение  мощности эмиссии:

-для окиси углерода:

 мг/м∙с

-для оксидов азота:

 мг/м∙с

-для углеводородов:

мг/м∙с

 

2. Определение концентраций токсичных компонентов отработавших газов:

 

-для окиси углерода:

          для дождливой погоды

 мг/м³

          для солнечной погоды

 мг/м³

-для оксидов азота

          для дождливой погоды

 мг/м³

          для солнечной погоды

 мг/м³

 

-для углеводородов

          для дождливой погоды

 мг/м³

          для солнечной погоды

 мг/м³

3. Построение графиков  зависимости изменения концентрации  ЗВ при удалении от кромки  дороги l, м и сравнение с ПДК

 

На графике не наблюдается  превышение ПДК, поэтому дополнительных мер не требуется.

На графике не наблюдается  превышение ПДК, поэтому дополнительных мер не требуется.

 

По графику наблюдается, что концентрация углеводородов  не превышает ПДК, поэтому дополнительных мер не требуется.

 

Вывод

 

В ходе лабораторной работы были вычислены величины мощности эмиссии  и концентраций загрязняющих веществ  – окиси углерода, оксидов азота  и углеводородов. Концентрации ни одного из веществ не превышают ПДК.