Доля автомобилей по назначению и виду топлива в транспортном потоке
АТС по назначению |
Двигатели по виду используемого топлива |
|||
бензиновые |
дизельные |
газовые |
||
карб. |
с электр. впрыском топлива |
|||
легковые |
0,36 |
0,36 |
0,014 |
0,478 |
грузовые |
0,00325 |
0,00325 |
0,0045 |
0,0005 |
микроавтобусы |
0,023 |
0,023 |
0,0624 |
0,04 |
автобусы |
0,02105 |
0,02105 |
0,0162 |
- |
Список использованных источников
1. Метод расчета масс выбросов загрязняющих веществ единичным автомобилем и транспортным потоком на участке дорожно-транспортной сети: программа для ЭВМ. Гос.регистрация № 2011610741 от 11.01.11 / Бадалян Л.Х., Курдюков В.Н., Лебедев А.Р. – М.: Роспатент, 2011.
2. Бадалян Л.Х. Математическая модель загрязнения воздушной среды автотранспортными средствами // Автомобильная промышленность. – 2009. – № 11. – С. 14 – 16.
3. Бадалян Л.Х. Математическая моделирование загрязнения атмосферного воздуха потоком АТС // Автомобильная промышленность. – 2009. – № 12. – С. 29 – 31.
4. Бадалян Л.Х., Курдюков В.Н., Алейникова А.М., Гавриленко Т.Б. Корректность определения механического КПД транмиссии автомобильных передач в системе учета фактических выбросов / Наука вчера, сегодня, завтра: мат-лы 11-й Междунар. заочной науч.-практ. конф. (24 июля 2013г.) – Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013. – С. 20 – 25.
5. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Школа, 2008. – 406 с.
Пример выполнения задания
Выполним расчет масс выбросов NOx транспортным потоком, движущимся со средней скоростью 4,17 м/с, на участке дорожной транспортной сети длиной 205,6 м, с 4 полосами движения и углом между поверхностью дорожного полотна и горизонтальной плоскостью = 0°.
1. Найдем скорости групп автомобилей по назначению по формулам (3 – 5) соответственно:
Л 
7,8
м/с;
МКА 
4,5 м/с;
Г и А 
3,5
м/с.
2. Определим по
формулам для каждой группы АТС по
назначению произведение
,
рассчитав предварительно динамический
фактор автомобилей (см. табл. 5):
Л 
=2,015
м/с2;
МКА 
=1,87
м/с2;
Г и А 
=1,15
м/с2.
3. Подставляя значения массовых, мощностных и аэродинамических характеристик АТС из табл. 2 – 5 в числитель правой части уравнения (6) и соответствующие заданным условиям формулы (14 – 15), получим уравнения для определения относительной мощности двигателей автомобилей в зависимости от назначения и вида используемого топлива.
ЛБкарб 
;
ЛБинж 
;
ЛД 
;
ЛГ
;
МКАБкарб
;
МКАБинж
;
МКАД
.
МКАГ
;
ГБкарб
;
ГБинж 
.
ГД 
;
ГГ 
;
АБкарб
;
АБинж
;
АД
,
.
Решение уравнений (действительные корни)
ЛБкарб ;
=0,998;
=0,45;
ЛБинж ;
= 0,968; =0,464;
ЛД ;
=1,142; =0,39;
ЛГ ;
=0,982; =0,488;
МКАБкарб ;
=1,0548; =0,281;
МКАБинж ;
=1,0266; =0,29;
МКАД ;
=1,1801; =0,281;
МКАГ ;
=1,0246; =0,381;
ГБкарб ;
=1,063; = 0, 249;
ГБинж ;
=1,0348; =0,26;
ГД ;
=1,1403; =0,395;
ГГ ;
=0,92; =0,605;
АБкарб ;
=1,061; =0,257;
АБинж ;
=1,0033; =0,268;
АД ;
=1,157; =0,35.
Каждое из полученных уравнений имеет по два действительных корня, один из которых ( ) приблизительно равен единице. Учитывая физический смысл задачи, принимаем, что на заданных скоростях достижение такой относительной мощности вряд ли возможно, и наиболее вероятным решением является второй действительный корень ( ), находящийся в пределах от 0 до 1.
4. Рассчитаем относительный коэффициент избытка воздуха для автомобилей с бензиновыми двигателями, а также для легковых автомобилей и микроавтобусов с газовыми двигателями по формулам (17 – 18)
ЛБкарб (
),
0,798;
ЛБинж (
),
=0,857;
ЛД (
),
ЛГ (
),
=0,821;
МКАБкарб (
),
0,558;
МКАБинж
(
),
0,702;
МКАД ( );
МКАГ (
),
=0,749;
ГБкарб (
),
0,624;
ГБинж (
),
0,661;
ГД
(
);
ГГ
(
);
АБкарб (
),
0,663;
АБинж
(
),
0,671;
АД
(
).
5. В зависимости от относительной мощности АТС рассчитаем концентрацию NOx в ОГ (см. табл.6):
ЛБкарб
=0,798;
(0,75 – 1,0),
=
,
=3,345;
ЛБинж =0,857; ( 0,235 – 0,8),
=
,
=
0,319;
ЛД ; (0 – 1,0),
,
=2,071;
ЛГ =0,821; (0,821– 1,0),
=
,
=
2,308;
МКАБкарб =0,558; (0,25 – 0,75),
=
;
=7,084;
МКАБинж =0,702 (0,235 – 0,8),
=
;
=0,465;
МКАД (0 – 1,0),
;
=1,465;
МКАГ =0,749; (0,75 – 1,0),
=
;
=4,256;
ГБкарб = 0,624; (0,25 – 0,75),
=
;
=6,648;
ГБинж = 0,661; (0,235 – 0,8),
=
;
=5,156;
ГД ; (0 – 1,0),
;
=2,1;
ГГ ; (0 – 1,0),
;
=0,174;
АБкарб =0,663; (0,25 – 0,75),
=
;
=6,146;
АБинж =0,671; (0,235 – 0,8),
=
;
=5,0;
АД ; (0 – 1,0),
;
=1,843.
6. Найдем объемный расход ОГ по формуле (2) для групп АТС по назначению
=0,161
м3/с;
=0,237
м3/с;
=0,303
м3/с.
7. Рассчитаем массовый выброс ЗВ для автомобилей по назначению и виду используемого топлива по формуле (1)
ЛБкарб 
=0,161
3,345;
=0,5385
г/с;
ЛБинж 
0,161
0,319;
=0,05136
г/с;
ЛД = 0,161 2,071; =0,3334 г/с;
ЛГ = 0,161 2,308; =0,3172 г/с;
МКАБкарб 
=
0,237
7,084;
=
1,679 г/с;
МКАБинж = 0,237 0,465; = 0,11 г/с;
МКАД = 0,237 1,465; =0,347 г/с;
МКАГ = 0,237 4,256; = 1,009 г/с;
ГБкарб 
=
0,303
6,648;
=2,014
г/с;
ГБинж =0,303 5,156; = 1,562 г/с;
ГД = 0,303 2,1; = 0,636 г/с;
ГГ =0,303 0,174; =0,053 г/с;
АБкарб 
=0,303
6,146;
=1,862 г/с;
АБинж = 0,303 5,0; =1,515 г/с;
АД = 0,303 1,843; = 0,558 г/с.
8. Средний пространственный интервал между автомобилями на участке дорожной сети
;
=8,3 м.
9. Объем движения на участке дорожной сети
;
=101,4 шт.
10. Рассчитаем массовый выброс ЗВ для групп АТС по назначению и виду используемого топлива по формуле (19)
Лбкарб 
=
0,539
0,36
;
=19,676
г/с;
ЛБинж
=
0,05136
0,36
;
=1,875 г/с;
ЛД = 0,3334 0,014 ; =0,473 г/с;
ЛГ = 0,3172 0,0478 ; =1,4 г/с;
МКАБкарб 
=
1,679
0,023
;
=
39,158 г/с;
МКАБинж = 0,11 0,023 ; = 0,0696 г/с;
МКАД = 0,347 0,00624 ; = 0,22 г/с;
МКАГ =1,009 0,04 ; = 0,409 г/с;
ГБкарб
=
2,014
0,00325
;
=
0,664 г/с;
ГБинж = 1,562 0,00325 101,4; =0,515 г/с;
ГД = 0,636 0,0045 101,4; = 0,29 г/с;
ГГ = 0,053 0,0005·101,4; =0,0027 г/с;
АБкарб 
=
1,862
0,02105
101,4;
=3,974
г/с;
АБинж = 1,515 0,02105·101,4; = 3,234 г/с;
АД =0,558·0,0162·101,4; = 0,917 г/с.
11. Суммарный выброс
транспортным потоком на заданном участке
равен
=
19,676 +1,875 +0,47 +1,4 + 39,158+ 0,0696 +0,22
+ 0,409 +0,664 +0,515+ 0,29+ 0,0027+3,974+0,917 = 69,217 г/с.
Ответ: суммарный выброс автомобилями на участке уличной дорожной сети составил 69,217 г/с.