Завдання. Розрахувати обсяги і видовий склад вихлопних газів за певних умов

Розрахувати обсяги і видовий склад вихлопних газів за певних умов.

Завдання 1. Відповідно до певних умов середньої насиченості модельного населеного пункту автотранспортом, виконати такі завдання (варіантизавдань – в табл. 1).

Таблиця 1 – Середня насиченість певного населеного пункту різними видами автотранспорту, шт./год.

№ ва-ріанту	Вантажні, нелегкові	Вантажні, нелегкові спеціальні	Автобуси	Легкові, служ-бові спеціальні	Легкові індивідуального користування

Продовження таблиці 1

За формулою (1) визначте, яку кількість шкідливих речовин (М) викидає кожний вид автотранспорту в атмосферу впродовж року. Результати розрахунків занесіть в табл. 2.

Таблиця 2 – Викид шкідливих речовин (М) автомобілями різних видів

Вантажні, нелегкові

Вантажні, нелегкові спеціальні

Автобуси

Легкові, службові спеціальні

Легкові індивідуального користування

Пробіг автомобіля (Z), км/рік

СО

СН

NOх

СО

СН

NOх

СО

СН

NOх

СО

СН

NOх

СО

СН

NOх

Поправочний коефіцієнт строку перебування автомобіля в експлуатації, Пк

Питомий викид на 1 км, (m), г/км

Річний викид шкідливих речовин (М) автомобілями різних груп, тонн/рік

Під час розрахунків дотримуватися таких методичних принципів. Для розрахунку викидів шкідливих речовин автотранспортом необхідно враховувати середній питомий викид автомобілів певних груп, а також їх характерні показники: вантажні, легкові, службові, спеціальні, індивідуального користування чи інший тип авто, вид використаного палива тощо. В загальному обсязі шкідливих викидів потрібно враховувати основні шкідливі речовини: окис карбону (СО), вуглеводні (СН) та окисли азоту (NO_Х). Питомі викиди цих речовин наведені в табл. 3.

Таблиця 3 – Питомі викиди шкідливих речовин (m)

Види автомобілів	Викиди, г/км
СО	СН	NOх
Вантажні, нелегкові	49,60	10,70	6,5
Вантажні, нелегкові спеціальні	10,50	6,2	6,4
Автобуси	45,6	8,5	6,2
Легкові, службові спеціальні	14,9	1,3	1,8
Легкові індивідуального користування	14,1	1,2	1,7

Викид шкідливих речовин залежить від технічного стану автомобілів та їх середнього строку перебування в експлуатації. Для кожного виду автомобілів, зазначених в табл. 1, масу викинутих шкідливих оксиду карбону (СО), вуглеводнів (СН) та оксидів нітрогену (NО_Х) визначати за формулою:

(1)

де: М – маса шкідливої речовини, викинутої за розрахунковий період (розрахунковий період становить один рік),

m – питомий викид шкідливої речовини автомобілями даного виду з певним двигуном, г/км (табл. 3),

Z – пробіг автомобіля даного виду з певним двигуном, км/рік (формула (2));

(2)

де: В – витрати палива автомобілів за розрахунковий період тис. т (табл. 4), еквівалентні пробігу автомобіля км/рік;

П_к –поправочний коефіцієнт, П_к = К_в*К_т,, де К_в – коефіцієнт впливу на обсяг викидів певного виду автомобіля (табл. 4), К_т – коефіцієнт впливу на обсяг викидів технічного стану автомобіля (табл. 5).

Таблиця 4 – Коефіцієнт впливу на обсяг викидів певного виду автомобіля (Кв) та витрати палива автомобілів (В)

Види автомобілів	Значення коефіцієнту впливу автомобіля (Кв)	Значення витрат палива (В), тис. т / рік
Вантажні, нелегкові	2,9
Вантажні, нелегкові спеціальні	0,2
Автобуси	3,7
Легкові, службові спеціальні	1,5
Легкові індивідуального користування	1,0

Завдання 2. Згідно з умовами свого варіанту завдання (табл. 1, 4, 6, 8–12) визначіть ступінь забрудненості повітря (К) основними шкідливими речовинами (на прикладі, чадного газу – СО), якщо відомі інтенсивність руху автотранспорту, фонове забруднення повітря, його вологість, тип та ухил місцевості, швидкість вітру та тип перехрестя (табл. 6–10). Результати розрахунків занести в табл. 7.

Таблиця 5 – Коефіцієнт впливу на обсяг викидів технічного стану автомобілів (К_т)

Види автомобілів	Поточний рік
СО	СН	NOх
Вантажні, нелегкові	1,93	1,63	0,87
Вантажні, нелегкові спеціальні	1,99	1,86	0,81
Автобуси	1,92	1,64	0,90
Легкові, службові спеціальні	1,71	1,59	0,79
Легкові індивідуального користування	1,71	1,59	0,70

Таблиця 6 – Параметри для визначення ступеня забрудненості повітря автотранспортом

№ варі-анту	Фонове заб-руднення атмосферного повітря СО, мг/м3	Тип місцевості	Середня швидкість вітру на місцевості, м/с	Ухил місце-вості, градуси	Воло-гість повітря, %	Тип перехрестя
	4,30	тунель				регульоване світлофорами
	2,10	галерея				нерегульоване
	5,50	магістральні вулиці				саморегульоване
	2,95	вулиці з одноповерховою забудовою				кільцеве
	1,22				з низькою швидкістю
	5,17	естакади				регульоване світлофорами
	3,10	пішохідні тунелі				нерегульоване
	2,00	транспортні тунелі				саморегульоване
	2,82	транспортні галереї				регульоване світлофорами
	3,12	багатоповерхова забудова
	5,79	естакади				саморегульоване
	1,34	дороги з одноповерховою забудовою				кільцеве
	2,66	галерея				з низькою швидкістю
	3,80	багатоповерхова забудова				саморегульоване
	1,15	галерея				нерегульоване

Продовження таблиці 6

	2,30	естакади				саморегульоване
	3,77	багатоповерхова забудова				кільцеве
	3,24				з низькою швидкістю
	2,42				саморегульоване
	2,64	галерея				нерегульоване
	3,48	багатоповерхова забудова				саморегульоване
	2,05	естакади				кільцеве

Проаналізуйте стан повітря свого населеного пункту (згідно з варіантом завдання, табл. 6) за концентрацією оксиду карбону (якщо ГДК чадного газу в атмосферному повітрі не повинна перевищувати 5 мг/м³).

Таблиця 7 – Ступінь забрудненості повітря (К) чадним газом, який викидають автомобілі різних видів

Види автомобілів	Викид, тонн/рік
Вантажні, нелегкові
Вантажні, нелегкові спеціальні
Автобуси
Легкові, службові спеціальні
Легкові індивідуального користування

Ступінь забрудненості повітря автотранспортом залежить не тільки від інтенсивності руху, кількості та характеру викидів, а й від типу забудови, рельєфу місцевості, напряму вітру, вологості і температури повітря. Ступінь впливу автотранспорту на НПС розрахувати за формулою:

К _СО =(А+0,01 N K _B) x K _A x K _H x К _У x К _ВП х К _n (3)

де: А – фонове забруднення атмосферного повітря чадним газом, мг/м³ (табл. 6);

N – сумарна інтенсивність руху автомобілів за одну годину, шт./год. (табл. 1);

К _ВП – коефіцієнт впливу на обсяг викидів певного типу автотранспорту залежно від вологості повітря (табл. 8);

К _А – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості (табл. 9);

К _Н – коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (табл. 10);

К_У – коефіцієнт, що враховує ухил місцевості (табл. 11);

К _n – коефіцієнт, що залежить від типу перехресть (табл. 12).

Таблиця 8 – Значення коефіцієнту КВ,що враховує вологість повітря	Таблиця 9 – Значення коефіцієнту аерації місцевості, КА
Відносна вологість, % Значення КВ   1,45   1,30   1,15   1,00   0,85   0,75   0,60	Тип місцевості Значення КА Транспортні тунелі 2,7 Транспортні галереї 1,5 Магістральні вулиці багатоповерхова забудова 1,0 Вулиці з одноповерховою забудовою 0,6 Дороги з одноповерховою забудовою 0,4 Естакади 0,4 Пішохідні тунелі 0,3

Таблиця 10 – Значення коефіцієнту КН, що враховує швидкість вітру	Таблиця 11 – Значення коефіцієнту КУ,що враховує ухил місцевості	Таблиця 12 – Значення коефіцієнту КN,що залежить від типу перехресть
Швидкість вітру, м/с Значення КН   2,70   2,00   1,50   1,20   1,05   1,00	Повздовжній ухил, град. Значення КУ   1,00   1,06   1,07   1,18   1,55	Тип перехрестя Значення Кn Регульоване світлофорами 1,8 Нерегульоване 2,1 Саморегульоване 2,0 Кільцеве 2,2 З низькою швидкістю 1,9

Питання для самоперевірки

1. Який склад повітря атмосфери за нормальних умов?

2. Якими шкідливими речовинами забруднює повітря автотранспорт?

3. Яких речовин найбільше в атмосферу викидають легкові автомобілі.

4. Від чого залежить ступінь забрудненості повітря автотранспортом?

5. Поясніть особливості розподілу в ландшафті викидів автотранспорту.

6. Як проводять розрахунок пробігу автомобіля?

7. Як впливає швидкість вітру на забруднення атмосферного повітря?

8. Які Ви знаєте альтернативні джерела палива?

9. Які з альтернативних джерел енергії є доступними для використання в Україні?

10. Які з альтернативних джерел енергії широко використовують в провідних країнах світу?