大气污染控制工程第五章习题解答

作业习题解答第五章颗粒污染物控制技术基础5.1解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出d84.1=61.0m、d50=16.0m、d15。9=4.2m。81.3501.84ddg。作图略。5.2解：绘图略。5.3解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d50（MMD）=10.3m、d84.1=19.1m、d15。9=5.6m。85.1501.84ddg。按《大气污染控制工程》P129（5－24）mNMDNMDMMDg31.3ln3lnln2；P129（5－26）mdNMDdLgL00.4ln21lnln2；P129（5－29）mdNMDdsvgsv53.8ln25lnln2。5.4解：《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示gcmdSPsvm/107.3623P135（5－38）按净体积表示323/1003.76cmcmdSsvVP135（5－40）按堆积体积表示323/1011.2)1(6cmcmdSsvb。5.5解：气体流量按P141（5－43）smQQQNNNN/11000)(21321；漏风率P141（5－44）%20%100100002000%100121NNNQQQ；除尘效率：考虑漏风，按P142（5－47）%3.90100002.412000340.0111122NNNNQQ不考虑漏风，按P143（5－48）%9.912.4340.01112NN5.6解：由气体方程RTMmPV得LgRTPMVm/832.042331.829)4901001.1(5smAQv/9.17360024.027342310000按《大气污染控制工程》P142（5－45）PaP13119.172832.08.92。5.7解：按《大气污染控制工程》P145（5－58）%99%)801%)(951(1)1)(1(121T粉尘浓度为33/10/22.22.22mgmg，排放浓度10（1－99%）=0.1g/m3；排放量2.22×0.1=0.222g/s。5.8解：按《大气污染控制工程》P144（5－52）iiiggP121（P=0.02）计算，如下表所示：粉尘间隔/m0.60.6~0.70.7~0.80.8~1.01~22~33~4质量频率/%进口g12.00.40.40.73.56.024.0出口g27.01.02.03.014.016.029.0%/i93959091.49294.797.6粉尘间隔/m4~55~66~88~1010~1220~30其他质量频率/%进口g113.02.02.03.011.08.024.0出口g26.02.02.02.58.57.00%/i99.1989898.398.598.2100据此可作出分级效率曲线。5.9解：按《大气污染控制工程》P144（5－54）%86.721iiTg。5.10解：当空气温度为387.5K时53103.2,/912.0mkg。当dp=0.4m时，应处在Stokes区域。首先进行坎宁汉修正：smMRTv/2.5321097.28142.35.387314.8883，mv8104.9499.0，47.04.0104.9222pdKn。则61.1)]10.1exp(4.0257.1[1KnKnC，smgCdupps/1041.11852。当dp=4000m时，应处于牛顿区，smgdupps/34.17)(74.1。5002750103.234.17912.0104000Re56udpp，假设成立。当dp=0.4m时，忽略坎宁汉修正，smgdupps/088.0182。经验证Rep1，符合Stokes公式。考虑到颗粒在下降过程中速度在很短时间内就十分接近us，因此计算沉降高度时可近似按us计算。dp=0.4mh=1.41×10－5×30=4.23×10－4m；dp=40mh=0.088×30=2.64m；dp=4000mh=17.35×30=520.5m。5.11解：设最大石英粒径dp1，最小角闪石粒径dp2。由题意，gdgdpppp221174.174.1故35.16.25.31221ppppdd。5.12解：在所给的空气压强和温度下，sPamkg531081.1,/205.1。dp=200m时，考虑采用过渡区公式，按《大气污染控制工程》P150（5－82）：smgdupps/03.1205.1)1081.1(81.91850)10200(153.0)(153.0286.0428.05714.0714.014.16286.0428.0714.0714.014.185.131081.1205.103.110200Re56p，符合过渡区公式。阻力系数按P147（5－62）82.3Re5.186.0pPC。阻力按P146（5－59）NuACFpDp822621083.703.1205.1)10200(482.32121。5.13解：圆管面积2321085.741mdA。据此可求出空气与盐酸雾滴相对速度smAQus/27.0601085.71012733。考虑利用过渡区公式：286.0428.0714.0714.014.1)(153.0gdupps代入相关参数sPamkgmkgp53331082.1,/1064.1,/19.1及us=0.27m/s可解得dp=66m。117.11082.127.019.11066Re56p，符合过渡区条件。故能被空气夹带的雾滴最大直径为66m。5.14解：粒径为25m，应处于Stokes区域，考虑忽略坎宁汉修正：smgdupps/1069.31822。竖直方向上颗粒物运动近似按匀速考虑，则下落时间suHts1221069.35.42，因此L=v.t=1.4×122m=171m。5.15解：在给定条件下sPamkg53105.2,/815.0。当dp=10m，粉尘颗粒处于Stokes区域：smRudutppc/768.02.016105.2182700)101(18252622。dp=500m，粉尘颗粒处于牛顿区：Rududtppcp23226155.0。因此smRudutppc/2.8003.32。经验证，Rep=1307500，假设成立。