[대기] 유효굴뚝높이, sutton식, Deacon식

Q. 실제굴뚝고가 40m, 굴뚝내경 6m, 굴뚝가스 배출속도 15m/s, 굴뚝주위의 풍속이 5m/s 이라면 유효굴뚝높이는? (단, Δ H = (1.5Vs× D)/U 를 이용하라.)

 

풀이: He = Hs + Δh 

            = 40m + ( 1.5 x 15m/s x 6m ) / 5m/s

            = 67m

 

답: 67m    

 

Q. 다음은 대기오염물질의 확산에 관한 설명이다. 바르게 설명된 것은?

① 굴뚝에서 연기가 나올 때 굴뚝연기 배출속도가 바람의 속도보다 크면 Down draugft 현상을 일으킨다.

② 굴뚝높이를 주변의 건물보다 최소 2배 이상 높게하여 다운 드래프트현상을 방지한다.

③ 유효굴뚝 높이는 굴뚝높이에 연기의 수직상승 높이를 더한 것이다.

④ Down draugft현상을 방지하기 위해서는 배기가스의 온도를 낮추어 부력을 감소시켜야 한다

 

답: 3번 

 

Q. 다음 중 굴뚝의 유효 높이가 증가되는 것으로 틀린 것은?

① 바람이 점차 강해진다.

② 배출 가스의 온도가 높아진다.

③ 맑은 날에 햇빛이 강해진다.

④ 굴뚝에서 배출속도를 증가시켜 준다.

 

답: 1번 

 

Q. Sutton의 확산식에 의한 지표 최대 농도에 관한 설명 중 틀린 것은?

① 유효 굴뚝 높이 He의 제곱에 반비례한다.

② 수평 풍속에 비례한다.

③ 유량에 비례한다.

④ 수평 확산 계수에 반비례한다.

 

답: 2번

 

Q. 굴뚝의 유효고도가 60m이다. 일반적인 조건이 같을 때 최대 지표농도를 절반으로 감소시키려면 유효고도(m)를 얼마만큼 증가시켜야 하는가? (단, Sutton식 적용)

풀이: Cmax = 2Q / πeuHe^2 에서 지표농도를 절반으로 감소시키려면 유효고도가 √2 배가 되야 한다 

        즉, 60√2 = 84.85m 

        84.85 - 60m = 24.9m  

 

답: 24.9m

 

Q. 지상 10m에서의 풍속이 10m/s 이라면 지상 80m에서의 풍속은 얼마(m/s)인가?

(단, P=1/3 이고 Deacon식을 이용)

 

U = Uo x ( Z / Zo)^p = 10 x (80m/10m)^(1/3) = 20m/s 

 

답: 20 m/s

 

 

 

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① 유효굴뚝높이

 

 

- 최대착지농도(Cmax)는 오염물질의 배출량(Q)에 정비례하고 풍속(U)에 반비례한다.

- 유효굴뚝높이의 제곱에 반비례한다

- sutton 의 확산 방정식

 

 

② 유효굴뚝높이 높이는 방법

- 배출가스 온도를 높인다

- 배출가스의 유속을 증가

- 굴뚝 통풍력을 증가

- 배출구 주변에 바람의 영향을 최소화 하는 장치를 부착하여 풍속을 줄인다.

 

 

③ 유효 연돌고

- 유효 연돌고가 높을수록 오염물은 지상 최고 농도가 적게 된다.

- 배연열량이 클수록 유효 연돌고는 크게 된다.

- 풍속이 클수록 유효 연돌고는 작게 된다.

- 대기가 불안정할수록 유효 연돌고는 크게 된다.

 

④ 통풍력 증가방안

- 굴뚝 배출가스 속도가 클수록, 굴뚝 직경이 클수록

- 굴뚝 높이가 클수록, 굴뚝 내의 굴곡이 없을수록

- 외기유입이 없을수록

- 외기와의 온도차가 클수록(여름보다 겨울철에 통풍력 증가)

- 배출가스의 온도가 높을수록

 

⑤ 고도 변화에 따른 풍속의 변화공식(Deacon식)