Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу. Справочное пособие

где U(10м) – скорости ветра, измеренная на высоте флюгера. Одной из первых формул, при составлении которой сделана попытка учесть вклад динамического и теплового подъема выброса, является формула Холланда (Holland) [116]:

где скорость примеси в выходном сечении W0 в м/с; диаметр устройства выброса D0 в метрах.

Эта формула получена в результате обработки наблюдений за шлейфами, выброшенными из трубы на высотах, не превышающих 50 м.

В ряде работ [137], полный подъем выброса в атмосфере предлагается разделить на динамический (газодинамический) Δhr и тепловой Δhm — за счет перегрева вещества выброса. Полный подъем загрязняющей примеси Δh при этом определяется сложением динамической и тепловой составляющих:

Δh = Δhm + Δhr

В частности, для модельных экспериментов для условий тепловых электростанций получены значения Δhm и Δhr в следующем виде [157]:

где Тг — температура отходящих газов;

ΔТ = Тr—Те;

εy — интенсивность турбулентности в горизонтальной плоскости; S = 0,05 ÷ 0,17

β — угол касательной к траектории движения факела; остальные обозначения те же, что и ранее.

Отмечается [137], что если данные по исследованию динамической составляющей подъема факела у разных авторов по характеру влияния на подъем параметров сносящего потока и движущейся в ней струи совпадает, то при изучении тепловой составляющей такое единообразие отсутствует. Оно проявляется в различиях в значениях показателей в формуле для Δhr, которое приводит к большим отличиям в вычисленных значениях теплового всплытия.

Такое различие вычисляемых Δhr объясняется

различными теоретическими предпосылками при определении этой характеристики, трудностями исследования теплового подъема на моделях в лабораторных условиях, отсутствием опытных данных по влиянию различных факторов на подъем выброса.

Что касается ограничений для применения аналитических формул, то они не пригодны в случаях сильно стратифицированной атмосферы или при сильном сдвиге ветра.

Рассмотрим теперь некоторые литературные данные по высотам подъемов кратковременных выбросов. По зарубежным литературным источникам, обобщенным в работе [151] для наземных, приземных и воздушных ядерных взрывов высота центра облака после стабилизации может быть найдена по формуле:

hц=1070 ·q0’2

где q — мощность ядерного заряда;

[q]=T; [h]=M

Модификация этой формулы относительно верхней he и нижней hH границ взрывного облака дает следующие значения:

где a = (3 + 0,131gq)-1; e = (2,6 +0,4lgq)-1. Независимая обработка данных по высотам 60 ядерных взрывов привела к появлению формулы, справедливой в диапазоне q от долей тонны до 105т (с надежной статистикой лишь в диапазоне 1-100кт), определяющую высоту подъема hц в виде [151]:

hц =1600·q0,21

Для наземных подрывов взрывчатки справедливо соотношение