Выбросы ЗВ от горения нефти => В. математическая модель и методика для расчета текущих выбросов поллютантов при горении нефтепродуктов, разлитых на...

В. Математическая модель и методика для расчета текущих выбросов поллютантов при горении нефтепродуктов, разлитых на растительном покрове

 

Если почва покрыта растительностью (трава, лишайник Cladonia, мох, кустарник) или отмершими частями растений (опад хвойных и лиственных деревьев), то выбросы поллютантов будут обусловлены не только горением нефти, но и сгоранием растительного напочвенного покрова. Поэтому для определения выбросов поллютантов и тепла имеют место формулы:

, Q = Q^г + Q^р (B.1)

Здесь , Q^p - выбросы a-поллютанта и тепловой энергии, обусловленные горением растительных горючих материалов.

Следует считать, что распространение сложного пожара осуществляется с линейной скоростью, присущей распространению пламени по разлитому нефтепродукту. Тогда форма контура горения определяется с использованием формул (A.1), (А.2). Допускается, что скорости распространения фронта пожара и выгорания напочвенного покрова, смоченного нефтью или нефтепродуктами, определяются линейной скоростью распространения и линейной скоростью выгорания нефтепродукта. Тогда законы сохранения массы нефтепродукта и лесного горючего материала (ЛГМ) принимают вид:

, М₂ (0) = М₀₂. (В.1)

, М₁ (0) = М₀₁. (В.2)

Здесь М₁ - текущая масса нефти на подстилающей поверхности, М₂ - текущая масса растительности.

Интегрируя (В.1) получают выражение для масс нефтепродуктов и ЛГМ, сгоревших к моменту времени t на стадии распространения пожара:

, 0 < t < t₁, (В.3)

, 0 < t < t₁, (В.4)

Выбросы поллютантов для 0 < t < t₁ при горении нефтепродуктов и ЛГМ определяются по формулам:

, 0 < t < t₁, (В.5)

, 0 < t < t₁, (В.6)

Общая масса a -полютанта при 0 < t < t₁:

M_a = M_a1 + M_a2. (B.7)

Общее количество тепла, выбрасываемого в атмосферу при 0 < t < t₁ равно:

. (В.8)

Следует отметить, что также как и при горении нефти, разлитой по водной поверхности, при t > t₁ имеет место режим догорания. Однако, в отличие от упомянутого выше случая, будем предполагать, что имеет место полное сгорание ЛГМ, смоченных нефтепродуктами.

Время t₁ легко определить по формуле (А.11), а для определения масс нефтепродукта и ЛГМ, сгоревших к моменту времени t, где t₁ < t < t_*, имеем следующие формулы:

M_1г = M₁₁ + r₁ w_z F_* (t - t₁), (B.9)

M_2г = M₂₁ + r₂ w_z F_* (t - t₁). (B.10)

Здесь M₁₁ = M_1г (t₁), M₂₁ = M_2г (t₁) - массы нефтепродуктов и ЛГМ, сгоревших к моменту времени t₁.

Величина времени, в течение которого длится второй период (период догорания), определяется выражением:

. (В.11)

Выражение для выбросов поллютантов и теплоты для момента времени во втором периоде горения имеет вид:

M_1a = M_1г K_1a, Q₁ = М_1г q₁. (В.12)

M_2a = M_2г K_2a, Q₂ = М_2г q₂. (В.13)

Полное время горения определяется по формуле:

t_* = t₁ + t₂, (В.14)

где t₁, t₂ определяются по формулам (А.11) и (В.11).

С учетом допущения о полном сгорании масс нефтепродуктов и ЛГМ за время t_*, имеем:

М_1* = М₁₀, М_2* = М₂₀. (В.15)

Таким образом, с помощью формул (В.6) - (В.15) полностью решается вопрос о расчете выбросов в любой момент времени на временном интервале 0 < t < t_*.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Область применения

1. Нормативные ссылки

2. Общие положения

3. Определения, обозначения и сокращения

4. Описание методики расчета итоговых выбросов вредных веществ и тепла в атмосферу при горении топлива на водной поверхности

5. Описание методики расчета итоговых выбросов вредных веществ при горении топлива на инертной почве

6. Описание методики расчета итоговых выбросов вредных веществ при горении топлива на почве, покрытой растительностью

7. Описание методики расчета выбросов поллютантов при горении нефти и нефтепродуктов, разлитых на болоте

Приложение А. Математическая модель для расчета текущих выбросов поллютантов при горении нефти на поверхности воды (обязательное)

Приложение Б. Математическая модель и алгоритм расчета текущих выбросов при горении нефти и нефтепродуктов на инертной почве (обязательное)

Приложение В. Математическая модель и методика для расчета текущих выбросов поллютантов при горении нефтепродуктов, разлитых на растительном покрове (обязательное)