مقاله برآوردهای پارامتر و انحراف معیار

دانلود پایان نامه

پراکندگی آلاینده های اتمسفر ی عمدتا” توسط دومکانیزم اصلی گردش اتمسفری انجام می گیرد، که
عبارتند از:باد وتلاطم اتمسفری، تلاطم اتمسفری بطور کامل شناخته نشده است . تلاطم در اتمسفر معمولاشامل آن دسته از نوسانات در جریان باد با تناوب بیش از 2سیکل بر ساعت(cycles/hr2) می باشد. نوسانات مهم دارای تناوب هایی در رنج cycle/s1-0/01می باشند . تلاطم اتمسفری ناشی از دو اثر ویژه است .

  • (الف)گرمایش اتمسفری که سبب جریانات همرفتی طبیعی میگردد() .
    (ب) تلاطم مکانیکی که ناشی از اثرات برشی باد می باشد ().
    اگر چه هر دوی این اثرات معمولادر هر شرایط اتمسفری وجود دارند امّا در آن شرایط هر یک از تلاطمهای مکانیکی یا تلاطم حرارتی (همرفتی) ممکن است بر دیگری غالب شوند. در روز های آفتابی که بادهای آرام وجود داشته باشند و گرادیان درجه حرارت به شدّت منفی باشد، گردبادهای حرارتی غالبند. تناوب این نوسانات چرخه ای می تواند در حد دقیقه باشد. از طرف دیگر گردبادهای مکانیکی در شب های پر باد با پایداری خنثی غالبند و نوسانات باد در این نوع گردبادها دارای دوره هایی در مقیاس ثانیه می باشد . تلاطم مکانیکی ناشی از حرکت هوای بالای سطح زمین است و تحت تاثیر موقعیت ساختمان ها و ناهمواری های نسبی زمین قرار می گیرد. یکی از مفید ترین توصیفات کمی تلاطم، ریشه میانگین مربع انحراف نوسانات باد در بعضی دوره ها معمولا یک ساعته می باشد این انحراف معیار ها (مقادیرσ)می توانند به برآوردهای پارامتری عمودی و افقی معادلات پراکندگی تبدیل شوند و با پایداری اتمسفری مرتبط گردند.] 1[
    1-7 مشخصه های معمول ستون های دود ، دودکش
    همانطور که قبلا” گفته شد پراکندگی آلاینده هادر اتمسفر توسط دو مکانیسم معمول انجام می گیرد باد و تلاطم اتمسفری.
    اثرعامل اوّل باد صرفا” انتقال آلاینده ها به پایین دست منبع می باشد، عامل دوّم تلاطم اتسمفری باعث نوسان آلاینده ها از خط اصلی غلظت در جهت های عمودی و مقطع باد می شود. دو نوع تلاطم مکانیکی وهمرفتی معمولا بطور همزمان امّا درنسبت های متفاوت از یکدیگرتحت هرشرایط اتمسفری رخ
    می دهند.بعلت این تغییرات، اشکال هندسی معمول ستون های دود منتشر شده از دودکشها کاملا متفاوت است. در شکل زیر شش نوع رفتار ستون دود نشان داده شده است. علاوه برتغییر معمول درشکل هندسی در پلان x-z، پروفیلهای سرعت ودرجه حرارت تقریبی نیز نشان داده شده است . امکان داردانتقال تدریجی از یک نوع به نوع دیگر اتفاق افتد.ستون دود حلقوی شکل زیر زمانی رخ می دهد که درجه بالایی از تلاطم همرفتی وجود داشته باشد همانطور که از شکل پیداست ستون دودحلقوی نشان دهنده نرخ کاهش سوپر آدیاپاتیک در اتمسفر است که منجر به ناپایداریهای شدیدی میگردد. ]1[
    شکل 1-5: پروفیل معمول سرعت،پروفیل درجه حرارت و شکل ستون دود در محورx-zبرای شرایط اتمسفری مختلف(الف)حلقوی،(ب)قیفی،(ج)بادبزنی،(د)دودی ،(ه)بالا رونده ،(و)محبوس]1[
    گردبادهای حرارتی ممکن است آن چنان بزرگ باشند که بخشی از ستون دود را برای دوره های زمانی کوتاهی به سطح زمین انتقال دهند. اگرچه گردبادهای بزرگ سبب پراکندگی آلاینده ها بر فراز منطقه وسیعی می گردند، امّا ممکن است غلظتهای بالایی در سطح زمین در مناطق محلی بوجود آید. بطور معمول ستون دود حلقوی در طی یک روز صاف که آفتاب شدید سطح زمین را گرم نموده وباد ملایمی می وزد اتفاق
    می افتد. ستون دود قیفی اساسا” تحت شرایط اتمسفری خنثی و زمانی که تلاطم مکانیکی در مقیاس کوچک غالب باشد، رخ می دهد. چون که اثر گرمایش حرارتی در این حالت بسیار کم تر از ستونهای دودحلقوی است. در نتیجه حالت قیفی زمانی که آسمان در طی روز یا شب ابری باشد، اتفاق می افتد. در این شرایط معمولا”باد هااز متوسط تا شدید می باشد. پوشش ابر در طی روز از ورود اشعه خورشیدی و در طی شب از خروج اشعه زمینی جلوگیری می نماید. نصف زاویه این ستون دود مخروطی شکل تقریبا” 10درجه می باشد. برخلاف حالت حلقوی، در حالت قیفی قسمت عمده ای از غلظت آلاینده قبل از اینکه در سطح زمین به مقادیر قابل ملاحظه ای برسد به فا صله ای نسبتا” دوری در پایین دست بادمنتقل می شود. ستون دود بادبزنی در حالت نرخ کاهش درجه حرارت بسیار منفی که در اثر آن یک وارونگی سطحی شدید تا ارتفاع قابل ملاحظه ای در بالای ارتفاع دودکش بوجود آمده باشد، رخ می دهد. در این شرایط اتمسفر شدیدا” پایدار و تلاطم مکانیکی وجود ندارد. در صورتی که دانسیسته این ستون دود بطور قابل ملاحظه ای با اتمسفر اطراف متفاوت نباشد، ستون دود تقریبا” در ارتفاع ثابتی به سمت پایین دست باد انتقال می یابد. هم چنانکه قبلا” اشاره شد، وارونگیها در طی یک شب صاف یعنی زمانی که زمین به علت اشعه خروجی سرد شود، بوجود می آیند. وقتی از بالا به ستون دود باد بزنی که به سمت پایین دست باد انتقال می یابد نگاه کنیم، این ستون دود ممکن است در جهت افقی بصورت پر پیچ و خم دیده شود. زمانی که حالت بادبزنی وجود داشته باشد پیش بینی غلظت مواد آلاینده در پایین دست باد مشکل است. در این حالت آلاینده ناچیزی به سطح زمین می رسد .
    حالت دود ی در شرایط آسمان صاف وبادهای ملایم تشکیل و در تابستان رایج تر است. خصوصیات معمول منطقه اطراف دودکش و موقعیت ساختمانهای مرتبط با دودکش اثر چشمگیری بر رفتار ستون دود دارد. شکل مجاوراثر یک ساختمان سدکننده برالگوی جریان باد را در زمانی که مانع در یک منطقه باز قرار گرفته باشد را نشان می دهد. توجه نمایید که ناحیه downwashجریان تنها در پایین دست باد (پشت) ساختمان بوجود می آید. همانطوری که توسط پروفیل سرعت پشت ساختمان نشان داده شده، جهت جریان در نزدیک سطح زمین برعکس می شود.
    شکل 1-6: آرایش معمول الگوی جریان اطراف یک ساختمان با لبه تیز.]1[
    شکل 1-7 قسمت الف نشان می دهد زمانی که دود کش بالا دست باد از یک ساختمان قرارگرفته باشد، اهمّیت اثر آئرودینامیکی برروی پراکندگی مواد آلاینده نمایان می شود. درحالتی که ارتفاع دودکش ناکافی باشد، جریان عبوری بالای ساختمان یک جریان معکوسی را بوجودمی آورد، بنحویکه غلظت های آلاینده در پایین دست باد در نزدیکی ساختمان بسیار افزایش می یابد. درصورتیکه ارتفاع دودکش کاهش یابد این شرایط بدتر می شود. زمانی که دودکش در پایین دست ساختمان قرارگرفته باشد شرایط مشابهی رخ می دهد.
    شکل 1-7: اثر آئرودینامیکی پایین دست باد یک ساختمان از دودکش بر پراکندگی خروجی های گازی.]1[
    شکل ب (شکل1-8)دودکشی را که برفراز یا کاملا” مجاور یک ساختمان باشدرا نشان می دهد. همچنان که در این شکل نشان داده شده، واضح است که خروجی از یک دودکش بلندبطورقابل ملاحظه ای تحت تاثیر downwashساختمان قرارنمی گیرد. تصوراینکه چه اتفاقی ممکن است رخ دهددرصورتیکه ارتفاع دودکش به مقدار کافی بلندتر از ساختمان نباشد، ساده است. درچنین شرایطی، براساس یک قاعده کلی برای جلوگیری از بوجودآمدن جریان آلاینده های دودکش به سمت زمین در نزدیکی ساختمان، ارتفاع دودکش می بایست حداقل 5/2برابر ارتفاع ساختمان باشد.] 1[
    شکل 1-8:اثر یک دودکش واقع در بالا یا در مجاورت یک ساختمان اثر پراکندگی پایین دست باد. ]1[
    1-8 انواع بادها از لحاظ نیرو
    نیروهای صفرتا 2 (N) :سرعت باد تا 11 کیلومتر (صفر تا 7 مایل) در ساعت، هوا آرام یا دارای حرکت آهسته بوده و همراه با غبار و حرکت آهسته برگها می باشد.
    نیروهای 3 تا 4 (N) : سرعت باد از 12 کیلومتر (8 مایل) در ساعت تا 29 کیلومتر ( 46 مایل) در ساعت می باشد. نسیم یا باد متوسط وجود دارد که پرچمها را به هم می‌زند، کاغذها را به هوا بلند می‌کند و به اطراف می‌برد و برگها و شاخه‌های کوچک درختان را حرکت می‌دهد.
    نیروهای 5 تا6 (N): سرعت باد از 30 کیلومتر (19 مایل) در ساعت تا 50 کیلومتر (31 مایل) در ساعت است. باد نیمه قوی یا قوی وجود دارد و درختان کوچک و شاخه‌های بزرگ به حرکت در می‌آیند و اشیاء سبک در سطح زمین به اطراف پرتاب می‌شوند.
    نیروهای7 تا 9(N): سرعت باد از 51 کیلومتر (39 مایل) تا 87 کیلومتر (54 مایل) در ساعت است. تند باد یا طوفان شدید وجود دارد. تمام درختان تکان می‌خورند، شاخه‌ها می‌شکنند و دودکشها و سقفهای خانه‌ها از جا کنده می‌شوند.
    نیروهای 10 تا12 (N) : سرعت باد از 88 کیلومتر (55 مایل) در ساعت تا بیش از 23/0 کیلومتر (74 مایل) در ساعت می باشد. طوفان یا طوفان شدید وجود دارد. درختها از ریشه کنده می‌شوند و خرابیهای گسترده ایجاد می شود] .2[
    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.