Научная статья на тему 'Применение метода «Рассечения» при дисперсионном анализе пыли, поступающей в атмосферный воздух города'

Применение метода «Рассечения» при дисперсионном анализе пыли, поступающей в атмосферный воздух города Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
266
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
DUST / PASS FUNCTION / FRACTION / DIAMETER OF A SECTION / PROBABILISTIC CORRIDOR OF DISTRIBUTION / ПЫЛЬ / ФУНКЦИЯ ПРОХОДА / ФРАКЦИЯ / ДИАМЕТР РАССЕЧЕНИЯ / ВЕРОЯТНОСТНЫЙ КОРИДОР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Богомолов А. Н., Белогуров Д. В., Нестеренко А. В., Тихонова М. М.

В статье рассматривается метод «рассечения», предложенный профессором Азаровым В.Н. для оценки фракционного состава пыли, поступающей в воздушную среду. Описывается применение этого метода при обработке результатов дисперсионного анализа цементной пыли.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Богомолов А. Н., Белогуров Д. В., Нестеренко А. В., Тихонова М. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Application of the sections method in the dispersive analysis the dust coming to atmospheric air of the city

In article the sections method offered by professor Azarov V. N. for assessment of fractional composition of the dust arriving on air Wednesday is considered. Application of this method when processing results of the dispersive analysis of cement dust is described.

Текст научной работы на тему «Применение метода «Рассечения» при дисперсионном анализе пыли, поступающей в атмосферный воздух города»

Применение метода «рассечения» при дисперсионном анализе пыли, поступающей в атмосферный воздух города

А.Н. Богомолов, Д.В.Белогуров, А.В.Нестеренко, М.М.Тихонова Волгоградский государственный технический университет

Аннотация: В статье рассматривается метод «рассечения», предложенный профессором Азаровым В.Н. для оценки фракционного состава пыли, поступающей в воздушную среду. Описывается применение этого метода при обработке результатов дисперсионного анализа цементной пыли.

Ключевые слова: пыль, функция прохода, фракция, диаметр рассечения, вероятностный коридор распределения.

Опыт многочисленных исследований по оценке фракционного состава пыли, содержащейся в выбросах строительных и других производств [1, 2], выполненных с использованием методики микроскопического анализа [2-4], показывает, что вид кривой, описывающей функцию прохода, сильно зависит от доли частиц крупных фракций, хотя мелкие фракции превосходят крупные по количественному составу. При этом наличие в пробе крупных фракций носит случайный характер [5]. Это хорошо иллюстрируется видом дифференциальных кривых распределения числа и массы частиц по

диаметрам (рис 1).

%

6 4 2 0

мкм

Рис. 1. - Дифференциальные кривые распределения по диаметрам:

___- числа частиц;_- массы частиц

В связи с этим, при мониторинге уровня запыленности атмосферного воздуха [6, 7] практически невозможно определить долю мелких частиц,

И

например, таких, как РМ10 и РМ25. Поэтому при исследовании дисперсного состава пыли предложено раздельно оценивать совокупность частиц крупных и мелких фракций с раздельным построением функций прохода для них, т.е. применять метод «рассечения» [8, 9].

В этом случае одним из основных вопросов становится выбор границы разделения на мелкие и крупные всей совокупности пылевых частиц. Диаметр рассечения может выбираться несколькими способами, но пока не выработан единый подход к определению этой границы [9].

Предположим, что нам нужно оценить содержание фракции РМ10, в выбросе, содержащем цементную пыль, результаты оценки фракционного состава которой представлены на рис.2.

99,9

99,5 99

3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 50 100 ^ , мкм

Рис. 2. - Результаты исследования дисперсного состава цементной пыли в выбросе от цеха упаковки В общем случае функции прохода для совокупности мелких фракций Ям(^ч) и для совокупности крупных фракций Ок^ч) могут быть описаны выражениями (1) и (2) соответственно [10]:

100

, , л если (!ч < (1р

ОмШ ' ч р (1)

0,

если >

И

DM =

0,

100 -

100

100 - D(d4)

если d4 < dp

, если d4 > dz

(2)

100 - D(dp)_

Поскольку мы исследуем содержание частиц РМ10, то «рассечение» графиков следует проводить именно по 10 мкм, т.е. dp = 10 мкм. Подставив значение диаметра рассечения в зависимости (1) и (2), получаем функции прохода (3) и (4) для совокупности мелких и крупных фракций соответственно:

100

, х ——rD(d4), если d4 < 10 DM(d4) =\D(dp) ч (3)

0,

если d4 > 10

Ac(¿i) =

0,

100

100

100 - D(d4)

если d4 < 10

,если d4 > 10

(4)

100 - D(dp\

Графическая интерпретация выражений (3) и (4) показана на рис. 3.

20 30 50

Рис. 3. - Интегральные функции распределения для цементной пыли в

выбросе от цеха упаковки. 1 - для мелких частиц; 2 - вероятностный коридор распределения

крупных фракций

Таким образом, мелкая цементная пыль, содержащаяся в выбросах от цеха упаковки, может быть описана детерминированной кривой, например, как на рис. 3, в вероятностно-логарифмической сетке - двухзвенной

ломаной, а совокупность крупных частиц - вероятностным коридором их распределения.

Литература

1. Азаров В.Н., Есина Е.Ю. О дисперсном составе пыли в системах обеспыливающей вентиляции строительных производств // Вестник ВолгГАСУ. Строительство и архитектура. 2008. Вып. 11(30). С. 119-122.

2. Николенко М.А., Неумержицкая Н.В., Сергина Н.М., Белоножко М.В. О результатах оценки воздействия на качество атмосферного воздуха и об определении необходимой степени очистки пылевых выбросов асфальтобетонных заводов // Инженерный вестник Дона, 2015, №3. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3191/.

3. Азаров В. Н., Юркъян О. В. Сергина Н. М., Ковалева А.В. Методика микроскопического анализа дисперсного состава пыли с применением персонального компьютера (ПК) // Законодательная и прикладная метрология. 2004. №1. С. 46-48.

4. Азаров В.Н., Николенко М.А., Кошкарев С.А. Снижение выбросов систем обеспыливания с использованием дисперсионного анализа пыли в стройиндустрии // Инженерный вестник Дона, 2015, №1, Ч. 2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1р2y2015/2838/.

5. Азаров В.Н., Жемчужный А.М. Оценка вероятности появления крупных частиц при дисперсном анализе пыли в системах аспирации // Всероссийская научная конференция «Аэрозоли в промышленности и в атмосфере». Пенза: ПДНТП, 2001. С. 61.

6. Pasquill F. Atmospheric Dispersion Parameters in Gaussian Plume Modeling: Part П. Possible Requirements for Change in the Turner Workbook Values. ЕРА-600/4-76-030Ь. U.S. Environmental Protection Agency. 1976. 44 р.

7. Strauss W. The principles and practice of the control of gaseous and particulate emissions. Oxford-New York-Toronto-Sydney-Paris-Braunschweig: Pergamon press, 1976. 386 p.

8. Азаров В.Н., Тетерева Е.Ю., Маринин Н.А. Метод «рассечения» как способ оценки дисперсного состава пыли в инженерно-экологических системах строительных производств // Международная научная конференция «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». Самарканд-Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. С. 120-126.

9. Азаров В.Н., Есина Е.Ю., Азаров А.В. Применение метода «рассечение» при анализе дисперсного состава пыли в воздухе рабочей зоны предприятий стройиндустрии и машиностроения // Международная научная конференция «Машиностроение и техносфера XXI века». Донецк: ДонГТУ, 2009. Т.1. С. 30-33.

10. Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1987. 264 с.

References

1. Azarov V.N., Esina E.Ju. Vestnik VolgGASU. Stroitel'stvo i arhitektura. 2008. V. 11(30). рр. 119-122.

2. Nikolenko M.A., Neumerzhickaja N.V., Sergina N.M., Belonozhko M.V. Inzhenernyj vestnik Dona (Rus), 2015, №3. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3191/.

3. Azarov V. N., Jurk#jan O. V. Sergina N. M. Zakonodatel'naja i prikladnaja metrologija. 2004. №1. рр. 46-48.

4. Azarov V.N., Nikolenko M.A., Koshkarev S.A. Inzhenernyj vestnik Dona (Rus), 2015, №1, Ч. 2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1р2y2015/2838/.

5. Azarov V.N., Zhemchuzhnyj A.M. Vserossijskaja nauchnaja konferencija «Ajerozoli v promyshlennosti i v atmosfere»: trudy]. Penza: PDNTP, 2001. р. 61.

6. Pasquill F. Atmospheric Dispersion Parameters in Gaussian Plume Modeling: Part ^ Possible Requirements for Change in the Turner Workbook Values. ЕРА-600/4-76-030b. U.S. Environmental Protection Agency. 1976. 44 р.

7. Strauss W. The principles and practice of the control of gaseous and particulate emissions. Oxford-New York-Toronto-Sydney-Paris-Braunschweig: Pergamon press, 1976. 386 р.

8. Azarov V.N., Tetereva E.Ju., Marinin N.A. Mezhdunarodnaja nauchnaja konferencija «Kachestvo vnutrennego vozduha i okruzhajushhej sredy»: trudy [Proc. International scientific Symp. "Quality of Internal Air and Environment". Samarkand-Volgograd: VolgGASU, 2010. рр. 120-126.

9. Azarov V.N., Esina E.Ju., Azarov A.V. Mezhdunarodnaja nauchnaja konferencija «Mashinostroenie i tehnosfera XXI veka»: trudy. Donetsk: DonGTU, 2009. V.1. рр. 30-33.

10. Kouzov P.A. Osnovy analiza dispersnogo sostava promyshlennyh pylej i izmel'chennyh materialov [Bases of the analysis of disperse structure industrial pyly and the crushed materials]. L.: Himija, 1987. 264 р.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.