Tải miễn phí đồ án
L LƠ Ờ
I I N NO Ó
I I Đ ĐA Ầ
U U
* ** ** *
Sự lan truyền các chất ô nhiễm từ nguồn thải công nhiệp là quá trình được quan
tâm trong khuôn khổ bài toán bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Nếu không
kiểm soát, dự báo được quá trình khuếch tán khí thải trong môi trường không khí có
thể gây tổn hại nặng nề cho các vùng dân cư lân cận nguồn phát thải. Ta có thể kể ra
các ví dụ minh hoạ về ô nhiễm không khí như: thảm hoạ tại thung lũng Manse – Bỉ
(1/12/1930) làm 63 người chết, 6000 người bị ngộ độc; thảm hoạ tại Luân Đôn – Anh
(26/01/1959) làm 200 – 250 người chết; thảm hoạ tại New York – Mỹ (23/11/1966) làm
170 người chết; thảm hoạ thảm khốc tại vùng Bhopal – An Độ (1984 – rò rỉ khí tại nhà
máy sản xuất thuốc trừ sâu) làm 5000 người chết, 50000 người bị nhiễm độc trầm
trọng do khí MIC (methyl-iso-cyanitate).
Lịch sử kiểm soát ô nhiễm không khí được hình thành từ thế kỷ XIII ở Anh, tuy
nhiên các kết quả đạt được đáng kể trên thế giới chỉ từ năm 1945. Trong những năm
1930 – 1940, một ống khói nhà máy thải luồng khói đặc vào khí quyển được coi như
biểu tượng của sự thịnh vượng và một số địa phương coi nó như biểu tượng của chính
quyền.
Ngày nay, trên thế giới và tại Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu giải
quyết bài toán lan truyền chất, từ đó đã xây dựng thành công các phần mềm nhằm hỗ
trợ các bài toán giám sát môi trường như: BLP (Buoyant Line and Point Source
Dispersion Model), CALINE, CDM (Climatological Dispersion Model), RAM
(Gaussian – Plume Multiple Source Air Quality Algorithm), MPTER (Multiple point
Gaussian Dispersion Algorithm with Terrain Adjustment), CRSTER, ISC (Industrial
Source Complex Model). Tuy nhiên, bài toán mô phỏng sự khuếch tán khí thải với các
điều kiện địa hình phức tạp vẫn còn là bài toán khó, và vẫn được nghiên cứu ở cả khía
cạnh lý luận và thực tiễn.
Trong Luận văn này, các bài toán mô phỏng sự khuếch tán khí thải có lưu tâm đến
tác động của yếu tố địa hình như: công trình – hệ thống công trình, đồi núi – thung
lũng. Các bài toán mô phỏng được tiến hành với sự trợ giúp của gói phần mềm
ANSYS (ANalysis SYStem) theo phương pháp phần tử hữu hạn.
MỤ C LỤ C
***
Trang
LỜI CẢM ƠN . i
LỜI NÓI ĐẦU . ii
MỤC LỤC . iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU . vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH . vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN . 01
1.1 – Tên đề tài . 01
1.2 – Mục tiêu của đề tài . 01
1.3 – Phạm vi nghiên cứu của đề tài . 01
1.4 – Phương pháp nghiên cứu . 01
1.5 – Các công việc thực hiện trong luận văn . 02
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN. 03
2.1 – Các yếu tố khí tượng liên quan đến sự khuếch tán chất ô nhiễm trong
khí quyển . 03
2.1.1 – Đặc điểm của khí quyển . 03
2.1.2 – Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao của không khí . 03
2.1.3 – Trạng thái bền vững của khí quyển . 04
2.1.4 – Vận tốc gió . 05
2.2 – Anh hưởng của yếu tố địa hình đến sự khuếch tán khí thải . 06
2.2.1 – Yếu tố địa hình đồi núi, thung lũng . 06
2.2.2 – Anh hưởng của các công trình xây dựng . 08
2.3 – Lý thuyết khuếch tán chất ô nhiễm trong môi trường không khí . 10
2.3.1 – Phương trình vi phân tổng quát của sự khuếch tán chất ô nhiễm . 10
2.3.2 – Phương trình vi phân rút gọn . 10
2.4 – Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ các nguồn thải cao . 11
2.4.1 – Tính toán theo quy luật phân phối chuẩn Gauss . 11
2.4.1.1 – Công thức cơ sở của hàm Gauss . 11
2.4.1.2 – Công thức Gauss áp dụng trong thực tiễn tính toán . 12
2.4.1.3 – Hệ số khuếch tán . 13
2.4.1.4 – Chiều cao hiệu dụng của ống khói . 14
2.4.2 – Tính toán theo phương pháp Berliand M.E. . 15
2.4.2.1 – Phương trình vi phân rút gọn Berliand M.E. . 15
2.4.2.2 – Công thức rút ra từ phương trình vi phân . 15
2.4.2.3 – Vận tốc gió nguy hiểm . 16
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH ANSYS . 17
3.1 – Tổng quan về phần mềm ANSYS . 17
3.2 – Các Module của ANSYS . 17
3.2.1 – ANSYS/ Structural . 17
3.2.2 – ANSYS/ Linear Plus . 17
3.2.3 – ANSYS/ Flotran . 17
3.2.4 – ANSYS/ Emag 2-D, 3-D . 18
3.2.5 – ANSYS/ Mechanical . 18
3.2.6 – ANSYS/ ED . 18
3.2.7 – ANSYS/ PrepPost . 18
3.2.8 – ANSYS/ Thermal . 18
3.2.9 – ANSYS/ LS-DYNA . 18
3.2.10 – ANSYS/ Multiphysics . 18
3.2.11 – ANSYS/ Thermal U/ Flotran, ANSYS/ Thermal/Structural . 18
3.2.12 – ANSYS/ ProFEA . 18
3.3 – Ứng dụng của phần mềm ANSYS trong lĩnh vực công nghiệp . 19
3.3.1 – Ngành công nghiệp hàng không . 19
3.3.2 - Ngành công nghiệp ô tô . 20
3.3.3 – Ngành công nhiệp đóng tàu . 21
3.3.4 – Thiết kế thiết bị HVAC . 21
3.3.5 – Lĩnh vực hoá dầu . 22
3.3.6 – Lĩnh vực điện tử . 22
3.3.7 – Lĩnh vực thể thao . 23
3.4 – Các bước giải bài toán trong ANSYS . 24
3.4.1 – Chuẩn bị . 24
3.4.2 – Xử lý ban đầu . 24
3.4.3 – Quá trình giải . 25
3.4.4 – Quá trình xử lý kết quả . 25
3.5 – Một vài lưu ý khi giải bài toán trong FLOTRAN . 25
3.5.1 – Đặc trưng phần tử . 25
3.5.2 – Trạng thái dòng chảy . 25
3.5.3 – Tạo lưới phần tử hữu hạn . 25
3.6 – Khả năng vận dụng ANSYS trong bài toán môi trường . 26
CHƯƠNG 4: BÀI TOÁN . 28
4.1 – Bài toán 1 . 29
4.1.1 – Bài toán 1a . 29
4.1.2 – Bài toán 1b . 30
4.2 – Bài toán 2 . 32
4.2.1 – Hình dạng, kích thước công trình . 32
4.2.2 – Điểm phát thải nằm ngoài vùng bóng rợp khí động . 38
4.2.3 – Điểm phát thải nằm trong vùng bóng rợp khí động . 42
4.2.4 – Nguồn điểm nằm trong thung lũng . 45
4.3 – Bài toán 3 . 50
4.4 – Bài toán 4 . 56
KẾT LUẬN . 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 61
PHỤ LỤC . 62
Mã nguồn bài toán 1a . 62
Mã nguồn bài toán 1b . 63
Mã nguồn Library2a . 64
Mã nguồn Library2b . 64
Mã nguồn mô hình 2a . 65
Mã nguồn mô hình 2b . 66
Mã nguồn mô hình 2c . 67
Mã nguồn mô hình 3a . 68
Mã nguồn mô hình 3b . 69
Mã nguồn mô hình 4 . 70
Mã nguồn mô hình 5 . 71
Mã nguồn mô hình 6 . 72
Mã nguồn trường ô nhiễm NH3 . 73
Mã nguồn trường ô nhiễm SO2 . 74
Link download cho anh em:
L LƠ Ờ
I I N NO Ó
I I Đ ĐA Ầ
U U
* ** ** *
Sự lan truyền các chất ô nhiễm từ nguồn thải công nhiệp là quá trình được quan
tâm trong khuôn khổ bài toán bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Nếu không
kiểm soát, dự báo được quá trình khuếch tán khí thải trong môi trường không khí có
thể gây tổn hại nặng nề cho các vùng dân cư lân cận nguồn phát thải. Ta có thể kể ra
các ví dụ minh hoạ về ô nhiễm không khí như: thảm hoạ tại thung lũng Manse – Bỉ
(1/12/1930) làm 63 người chết, 6000 người bị ngộ độc; thảm hoạ tại Luân Đôn – Anh
(26/01/1959) làm 200 – 250 người chết; thảm hoạ tại New York – Mỹ (23/11/1966) làm
170 người chết; thảm hoạ thảm khốc tại vùng Bhopal – An Độ (1984 – rò rỉ khí tại nhà
máy sản xuất thuốc trừ sâu) làm 5000 người chết, 50000 người bị nhiễm độc trầm
trọng do khí MIC (methyl-iso-cyanitate).
Lịch sử kiểm soát ô nhiễm không khí được hình thành từ thế kỷ XIII ở Anh, tuy
nhiên các kết quả đạt được đáng kể trên thế giới chỉ từ năm 1945. Trong những năm
1930 – 1940, một ống khói nhà máy thải luồng khói đặc vào khí quyển được coi như
biểu tượng của sự thịnh vượng và một số địa phương coi nó như biểu tượng của chính
quyền.
Ngày nay, trên thế giới và tại Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu giải
quyết bài toán lan truyền chất, từ đó đã xây dựng thành công các phần mềm nhằm hỗ
trợ các bài toán giám sát môi trường như: BLP (Buoyant Line and Point Source
Dispersion Model), CALINE, CDM (Climatological Dispersion Model), RAM
(Gaussian – Plume Multiple Source Air Quality Algorithm), MPTER (Multiple point
Gaussian Dispersion Algorithm with Terrain Adjustment), CRSTER, ISC (Industrial
Source Complex Model). Tuy nhiên, bài toán mô phỏng sự khuếch tán khí thải với các
điều kiện địa hình phức tạp vẫn còn là bài toán khó, và vẫn được nghiên cứu ở cả khía
cạnh lý luận và thực tiễn.
Trong Luận văn này, các bài toán mô phỏng sự khuếch tán khí thải có lưu tâm đến
tác động của yếu tố địa hình như: công trình – hệ thống công trình, đồi núi – thung
lũng. Các bài toán mô phỏng được tiến hành với sự trợ giúp của gói phần mềm
ANSYS (ANalysis SYStem) theo phương pháp phần tử hữu hạn.
MỤ C LỤ C
***
Trang
LỜI CẢM ƠN . i
LỜI NÓI ĐẦU . ii
MỤC LỤC . iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU . vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH . vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN . 01
1.1 – Tên đề tài . 01
1.2 – Mục tiêu của đề tài . 01
1.3 – Phạm vi nghiên cứu của đề tài . 01
1.4 – Phương pháp nghiên cứu . 01
1.5 – Các công việc thực hiện trong luận văn . 02
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN. 03
2.1 – Các yếu tố khí tượng liên quan đến sự khuếch tán chất ô nhiễm trong
khí quyển . 03
2.1.1 – Đặc điểm của khí quyển . 03
2.1.2 – Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao của không khí . 03
2.1.3 – Trạng thái bền vững của khí quyển . 04
2.1.4 – Vận tốc gió . 05
2.2 – Anh hưởng của yếu tố địa hình đến sự khuếch tán khí thải . 06
2.2.1 – Yếu tố địa hình đồi núi, thung lũng . 06
2.2.2 – Anh hưởng của các công trình xây dựng . 08
2.3 – Lý thuyết khuếch tán chất ô nhiễm trong môi trường không khí . 10
2.3.1 – Phương trình vi phân tổng quát của sự khuếch tán chất ô nhiễm . 10
2.3.2 – Phương trình vi phân rút gọn . 10
2.4 – Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ các nguồn thải cao . 11
2.4.1 – Tính toán theo quy luật phân phối chuẩn Gauss . 11
2.4.1.1 – Công thức cơ sở của hàm Gauss . 11
2.4.1.2 – Công thức Gauss áp dụng trong thực tiễn tính toán . 12
2.4.1.3 – Hệ số khuếch tán . 13
2.4.1.4 – Chiều cao hiệu dụng của ống khói . 14
2.4.2 – Tính toán theo phương pháp Berliand M.E. . 15
2.4.2.1 – Phương trình vi phân rút gọn Berliand M.E. . 15
2.4.2.2 – Công thức rút ra từ phương trình vi phân . 15
2.4.2.3 – Vận tốc gió nguy hiểm . 16
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH ANSYS . 17
3.1 – Tổng quan về phần mềm ANSYS . 17
3.2 – Các Module của ANSYS . 17
3.2.1 – ANSYS/ Structural . 17
3.2.2 – ANSYS/ Linear Plus . 17
3.2.3 – ANSYS/ Flotran . 17
3.2.4 – ANSYS/ Emag 2-D, 3-D . 18
3.2.5 – ANSYS/ Mechanical . 18
3.2.6 – ANSYS/ ED . 18
3.2.7 – ANSYS/ PrepPost . 18
3.2.8 – ANSYS/ Thermal . 18
3.2.9 – ANSYS/ LS-DYNA . 18
3.2.10 – ANSYS/ Multiphysics . 18
3.2.11 – ANSYS/ Thermal U/ Flotran, ANSYS/ Thermal/Structural . 18
3.2.12 – ANSYS/ ProFEA . 18
3.3 – Ứng dụng của phần mềm ANSYS trong lĩnh vực công nghiệp . 19
3.3.1 – Ngành công nghiệp hàng không . 19
3.3.2 - Ngành công nghiệp ô tô . 20
3.3.3 – Ngành công nhiệp đóng tàu . 21
3.3.4 – Thiết kế thiết bị HVAC . 21
3.3.5 – Lĩnh vực hoá dầu . 22
3.3.6 – Lĩnh vực điện tử . 22
3.3.7 – Lĩnh vực thể thao . 23
3.4 – Các bước giải bài toán trong ANSYS . 24
3.4.1 – Chuẩn bị . 24
3.4.2 – Xử lý ban đầu . 24
3.4.3 – Quá trình giải . 25
3.4.4 – Quá trình xử lý kết quả . 25
3.5 – Một vài lưu ý khi giải bài toán trong FLOTRAN . 25
3.5.1 – Đặc trưng phần tử . 25
3.5.2 – Trạng thái dòng chảy . 25
3.5.3 – Tạo lưới phần tử hữu hạn . 25
3.6 – Khả năng vận dụng ANSYS trong bài toán môi trường . 26
CHƯƠNG 4: BÀI TOÁN . 28
4.1 – Bài toán 1 . 29
4.1.1 – Bài toán 1a . 29
4.1.2 – Bài toán 1b . 30
4.2 – Bài toán 2 . 32
4.2.1 – Hình dạng, kích thước công trình . 32
4.2.2 – Điểm phát thải nằm ngoài vùng bóng rợp khí động . 38
4.2.3 – Điểm phát thải nằm trong vùng bóng rợp khí động . 42
4.2.4 – Nguồn điểm nằm trong thung lũng . 45
4.3 – Bài toán 3 . 50
4.4 – Bài toán 4 . 56
KẾT LUẬN . 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 61
PHỤ LỤC . 62
Mã nguồn bài toán 1a . 62
Mã nguồn bài toán 1b . 63
Mã nguồn Library2a . 64
Mã nguồn Library2b . 64
Mã nguồn mô hình 2a . 65
Mã nguồn mô hình 2b . 66
Mã nguồn mô hình 2c . 67
Mã nguồn mô hình 3a . 68
Mã nguồn mô hình 3b . 69
Mã nguồn mô hình 4 . 70
Mã nguồn mô hình 5 . 71
Mã nguồn mô hình 6 . 72
Mã nguồn trường ô nhiễm NH3 . 73
Mã nguồn trường ô nhiễm SO2 . 74
Link download cho anh em:
You must be registered for see links