Файл: Текст Лаб.раб.Эк.без ТЭС - 2, 2010.doc

где с – концентрации в произвольной точке поля при заданных значениях x и y;

cm и S₁ – определяются так же, как при расчете по формуле (1).

Параметр S₂ находится по формуле

(20)

где

при u  5; (21)

при u > 5. (22)

Данная работа позволяет исследовать влияние параметров дымовых труб и их расположения на суммарное поле загрязнения, создаваемое этими трубами.

Указания по выполнению эксперимента

Студент в ходе лабораторной работы должен выполнить следующие операции:

1. открыть директорию C:\PO, открыть файл «Прочитай меня» и изучить его;

2. открыть файл «Расшифровка обозначений исходных данных» и изучить его;

3. открыть файл «5» и сформировать необходимый набор исходных данных, пример файла приведен на рис. 1;

4. файл «5» закрыть, изменения сохранить;

5. двойным щелчком левой кнопки мыши запустить файл КАЗN;

6. два раза нажать Enter;

7. на экране будет показан процесс расчета поля и картинка быстро исчезает;

8. результаты расчета будут записаны в файл «F5».

Далее приводится расшифровка файла исходных данных:

7 - размер массива

1 - кратность изолиний

5 - деление осей координат, км

7 - количество труб

50 - ширина поля, км

75 - длина поля, км

5.1 20 146 125 7.78 6 400 600 0

5 20 146 160 21.22 6 0 0 0

15.5 19.9 60 115 5.18 5.2 0 0 0

15.5 20 60 115 15.54 5.2 0 0 0

15.45 20.1 180 116 29 6 500 600 0

21 25.8 140 157 31.42 7 500 700 0

21 25.9 240 138 9.54 8 600 800 0

160 20 6 3 10 .005 0.5 1 .0005

Массив параметров дымовых труб:

5.1 20 146 125 7.78 6 400 600 0

5 20 146 160 21.22 6 0 0 0

15.5 19.9 60 115 5.18 5.2 0 0 0

15.5 20 60 115 15.54 5.2 0 0 0

15.45 20.1 180 116 29 6 500 600 0

21 25.8 140 157 31.42 7 500 700 0

21 25.9 240 138 9.54 8 600 800 0

Коорд. Коорд. Высота Темпер. Скор. Диаметр NO2 SO2 зола

X, км Y, км м газов,С газов устья г/с г/с г/с

м/с м

Нижняя строка:

160 20 6 3 10 .005 0.5 1 .0005

Коэфф. Темпер. Скор. Вариант Направл. Начальн. Начальн. Коэфф. Точность

страт. возд,С ветра, расч. ветра шаг по шаг по осажд. изолинии

м/с 1– NO2 против y, км x, км

2– SO2 часовой

3– по стрелки

сумме от

4– по гориз.

золе

Рисунок поля можно достаточно быстро получить обработав файл «5F». Методика обработки записана в файле «Методика обработки табличных данных» и представляет собой следующий процесс:

1. Загружаем Word.

2. Из Word открываем файл табличных данных (F5).

3. Появляется окно «Преобразование файла – F5.TXT»

   1. в кодировке текста выбираем MS-DOS;

   2. нажимаем OK.

4. Появляется текст таблицы в формате Courier New.

   1. набираем Ctrl + F;

   2. появляется окно «Найти и заменить»;

   3. в «найти» ставим точку (.), в «заменить на» ставим запятую (,);

   4. нажимаем «заменить все».

При этом все точки меняются на запятые. Это нужно для работы в Excel, который в типовом варианте работает с запятыми.

5. копируем ту часть таблицы, в которой записаны координаты точек и вставляем ее в Excel (за исключением характеристик дымовых труб);

6. характеристики дымовых труб из этого файла следует распечатать отдельно и представить в отчете).

1. В Excel выбираем «Данные» и «Текст по столбцам». Появляется окно «Мастер текстов, шаг 1 из 3».

   1. выбираем «с разделителями» и «Далее»;

   2. появляется окно «Мастер текстов, шаг 2 из 3»;

   3. в перечне символов-разделителей выбираем пробел (ставим галочку);

   4. в остальных окнах перечня галочки убираем и нажимаем «Далее»;

   5. появляется окно «Мастер текстов, шаг 3 из 3», нажимаем «Готово».

2. Появляется таблица, из которой удаляем лишние столбцы. Оставляем только столбцы с цифрами.

   1. для этого устанавливаем курсор на номер удаляемого столбца и нажимаем правую кнопку мыши;

   2. в появившемся меню нажимаем «удалить».

   3. выделяем данные трех правых столбцов, копируем их;

   4. вставляем эти данные в конец левых трех столбцов как их продолжение;

   5. убедившись, что операция выполнена правильно, удаляем три правых столбца;

   6. выделяем оставшиеся столбцы.

3. В разделе «Данные» нажимаем «Сортировка».

   1. появляется окно «Сортировка»;

   2. в строке «сортировать по» указываем номер столбца, в котором расположены значения концентраций;

   3. в разделе «сортировка» выбираем «по значению»;

   4. в разделе «порядок» выбираем «по убыванию» и нажимаем ОК.

Внимание! Перед сортировкой должны быть выделены все три столбца. Только в этом случае будет обеспечена связь между значением концентрации и ее координатами.

8. Выделяем в табличных данных те строки двух левых столбцов, у которых концентрации 1 или больше (равно или больше ПДК).

   1. нажимаем «Вставка» и «Точечная»;

   2. появляется окно с типами диаграмм, выбираем левую верхнюю;

   3. появляется окно диаграммы с точками концентраций, в которых их величина равна ПДК или превосходит ее;

   4. нажимаем курсор на одну из этих точек и нажимаем правую кнопку мыши;

   5. в появившемся меню выбираем «Формат ряда данных»;

   6. нажимаем «параметры маркера» и «встроенный»;

   7. в строке «размер» устанавливаем цифру 2;

   8. выбираем «заливка маркера» и «сплошная заливка»;

   9. выбираем цвет (ярко красный);

   10. выбираем «цвет линии маркера» и «нет линий» и нажимаем «закрыть»;

   11. размеры точек на диаграмме уменьшились и их цвет изменился.

9. В пределах поля диаграммы щелкаем правой кнопкой мыши.

   1. появляется меню, в котором нажимаем «Выбрать данные»;

   2. появляется окно «Выбор источника данных»;

   3. нажимаем «добавить»;

   4. появляется окно «Изменение ряда»;

   5. в строке «Имя ряда» пишем «Ряд 2»;

   6. устанавливаем курсор в строку «значения Х»;

   7. выделяем подряд, начиная сверху и вниз те ячейки левого столбца, напротив которых указаны значения концентраций менее 1 и в котором записаны координаты Х (в ячейках столбца не более одной цифры после запятой);

   8. в строке «значения Х» появляется запись координат выделенных ячеек;

   9. устанавливаем курсор в строку «значения Y»;

   10. выделяем подряд, начиная сверху и вниз те ячейки среднего столбца, напротив которых указаны значения концентраций менее 1 и в котором записаны координаты Y (в ячейках столбца может быть две цифры после запятой);

   11. в строке «значения Y» появляется запись координат выделенных ячеек;

   12. сравниваем записи в строках «значения Х» и «значения Y». Цифры левых и правых границ соответственно в них должны быть одинаковы;

   13. нажимаем ОК, в появившемся окне «Выбор источника данных» также нажимаем ОК;

   14. на диаграмме появились новые точки, размер которых загромождает изображение.

10. В пределах поля диаграммы, у ее правой границы щелкаем правой кнопкой мыши.

    1. появляется меню, в котором нажимаем «Переместить диаграмму»;

    2. появляется окно «Перемещение диаграммы»;

    3. нажимаем «На отдельном листе» и ОК;

    4. диаграмма увеличила свои размеры;

    5. устанавливаем курсор на одну из новых появившихся точек и нажимаем правую кнопку мыши;

    6. Повторяем пункты 8е.-8i за исключением того, что выбираем черный цвет маркера.

11. Полученный рисунок поля приложить к отчету, рис. 2.1.

12. В конце таблицы указаны координаты и величина максимальной концентрации. Эти цифры привести в отчете и сравнить их с рассчитанным полем концентраций.

Рис. 2.1. Картинка поля концентраций

1. Распечатайте полученные рисунки для заданных вариантов.

2. Отметьте на рисунках области превышения ПДК (области выделенные красным цветом), объясните причины их появления.

3. Сравните рисунки между собой.

Содержание отчета

Отчет по работе делается каждым студентом индивидуально и должен содержать краткое описание лабораторной работы, расшифровку изолиний концентраций, параметры работы отдельных дымовых труб и выводы по работе.

Лабораторная работа № 3

РАСЧЕТ ПОЛЕЙ РАЗОВЫХ ПРИЗЕМНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ И ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ ВЕТРА

Цель работы

Целью работы является ознакомление студентов с влиянием группы источников выбросов на приземные концентрации на примере дымовых труб Казанских ТЭЦ.

Предварительное задание

Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, каждый студент должен ознакомиться с описанием лабораторной работы и изучить предлагаемую литературу:

1. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов тепловых электростанций: Учебник для вузов/ Л.А. Рихтер, Э.П. Волков, В.Н. Покровский; Под ред. П.С. Непорожнего. – М.: Энергоиздат; 1981. (с.130-134).

2. РД 52.04.212-86 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Общесоюзный (ОНД-86)/Под ред. М.Я. Берлянда и др./Л.: Гидрометеоиздат; 1987. (с. 3-12).

Рабочее задание

В ходе выполнения лабораторной работы каждому студенту необходимо:

1. по номеру в журнале получить свой вариант задания из табл. 3.1;

Таблица 3.1

Варианты №	Количество источников	Номера дымовых труб
1	2	1, 3
2	3	1, 3, 5
3	4	1, 2, 4, 5
4	5	1, 2, 3, 4, 5
5	6	1, 2, 3, 4, 5, 6
6	7	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Окончание табл. 3.1

Варианты №	Количество источников	Номера дымовых труб
7	2	2, 3
8	3	2, 4, 7
9	4	1, 3, 5, 6
10	5	1, 3, 4, 5, 6
11	6	1, 3, 4, 5, 6, 7
12	2	3, 6
13	3	1, 5, 7
14	4	1, 3, 5, 6
15	5	1, 4, 5, 6, 7
16	6	1, 2, 4, 5, 6, 7
17	2	4, 7
18	3	1, 2, 3
19	4	1, 4, 5, 7
20	5	1, 2, 5, 6, 7
21	6	1, 2, 3, 5, 6, 7
22	2	1, 6
23	3	2, 3, 7
24	4	1, 4, 6, 7
25	5	1, 2, 4, 5, 7
26	6	1, 2, 3, 4, 6, 7
27	4	3, 4, 6, 7
28	5	3, 4, 5, 6, 7
29	4	2, 3, 4, 6
30	5	2, 4, 5, 6, 7

2. Параметры выбросов дымовых труб Казанских ТЭЦ необходимо взять из табл.3.2.

Таблица 3.2

Окончание табл. 3.2

Трубы №1,2 - Казанская ТЭЦ-1, Трубы №3,4,5 - Казанская ТЭЦ-2, Трубы №6,7 - Казанская ТЭЦ-3

3. Провести расчет по программе, разработанной на кафедре ТЭС.

Описание математической модели

Математическая модель программы такая же, как в лаб. работе №2, но отличается тем, что расчет проводится для всех направлений ветра. Поле, получаемое в результате расчета позволяет определить концентрации, возникающие в любой точке поля и определить опасные направления ветра.

Для запуска программы необходимо открыть директорию «Pok» (поле круговое), прочитать файл «Прочитай меня» и запустить файл POLEK.exe .

На экране появится основное меню, рис 3.1., но в связи с переходом на новое системное обеспечение буквы кириллицы заменены на буквы латиницы, рис. 3.2.

Клавишей "вниз" производится выбор нужного пункта в меню путем наведения на него курсора. После чего необходимо нажать клавишу <Enter>.

При выборе пункта "ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ" появится новое меню, рис. 3.2. Справа от каждого параметра отображается его числовое значение. Выход из этого меню в основное клавишей <Esc>.

В этом меню можно ввести новые исходные данные или исправить уже набранные, а также загруженные исходные данные. Аналогично, как и в основном меню, клавишей "вниз" подводится курсор к выбранной строке и нажимается клавиша <Enter>. После этого в пунктах с 1 по 13 справа от изменяемого параметра вводится новое значение в ответ на соответствующий запрос. Ввод всякой величины должен быть завершен нажатием клавиши <Enter> .

Рис. 3.1. Основное меню

Клавишей "вниз" производится выбор нужного пункта в меню путем наведения на него курсора. После чего необходимо нажать клавишу <Enter>.

При выборе пункта "ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ" появится новое меню:

Рис.3.2. Исходные данные

Справа от каждого параметра отображается его числовое значение. Выход из этого меню в основное клавишей <Esc>.

В этом меню можно ввести новые исходные данные или исправить уже набранные, а также загруженные исходные данные. Аналогично, как и в основном меню, клавишей "вниз" подводится курсор к выбранной строке и нажимается клавиша <Enter>. После этого вводится новое значение в ответ на соответствующий запрос. Эти действия можно повторять до тех пор, пока данные в таблице не будут вас устраивать.

Пояснения к меню:

- количество труб - количество высотных точечных источников (дымовых труб);

- кратность изолиний - интервал, с которым выводятся изолинии приземной концентрации (так, если была задана кратность 3, то будут выводиться изолинии 0,1; 0,4; 0,7; 1,0 ПДК и т.д.). Изолиния 0,1 выводится всегда и ограничивает поле концентраций;

- коэффициент стратификации - значение коэффициента, зависящего от повторяемости неблагоприятных метеоусловий в данном районе и выбирается в соответствии с ОНД-86 (для Казани он равен 160);

- температура воздуха - температура окружающего атмосферного воздуха на уровне флюгера (10 м), ^oС;

- коэффициент осаждения - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных выбросов равен 1, для золы от 2 до 3);

- точность изолиний - точность выводимых изолиний в ПДК. Если в изолиниях оказывается много точек (широкая изолиния), то эту величину следует уменьшить, а если программа зависнет, то увеличить;

- скорость ветра - скорость ветра на уровне флюгера, м/с;

- координата точки X0 и Y0 – условная точка, позволяющая удобным образом расположить заданные источники выбросов. Так например, если один из источников оказался вне зоны видимость, нужно изменить координаты этой точки (или увеличить длину поля). Если источники оказались далеко от начала координат, вводятся отрицательные значения этой точки;

- угол поворота – картинку поля можно повернуть. Угол поворота можно задавать в пределах от -180^o до +180^o. Положительное значение соответствует повороту поля против часовой стрелки. Параметры поворота (координаты начальной точки Xo, Yo и угол поворота) изображаются в нижней части экрана при расчете;

- длина поля – длина расчетного поля. Ширина расчетного поля задается автоматически как 2/3 от длины;

- деление шкалы – на эти отрезки делятся шкалы, для распознавания масштабов рисунка;

- шаг вращения - угол приращения по условному лучу вращения направления расчета в град. Если программа зависнет, то можно несколько изменить эту величину, что не повлияет на результаты.

В следующем пункте меню путем многократного нажатия на клавишу <Enter> можно выбрать нужный режим расчета, который меняется в следующей последовательности: "Расчет по NO₂", "Расчет по SO₂", "Расчет группы суммации" (т.е. NO₂+SO₂ ) и "Расчет по золе".

Для большей наглядности и для пояснения различных вариантов расчета удобно пользоваться комментарием, который будет выводиться над рассчитываемым полем. Для этого нужно подвести курсор к строке "Комментарий" и нажать клавишу <Enter>. После соответствующего запроса вводится текст комментария, не превышающий 79 символов. Если в нем встречаются запятые, то весь данный текст необходимо выделить в кавычки.

Для введения параметров источников выбросов необходимо войти в соответствующий пункт меню. Затем нужно ввести порядковый номер редактируемого источника. Если просто нажать клавишу <Enter> , то будет произведен возврат в предыдущее меню. После ввода номера источника появится новое меню, рис. 3.3.: