The numerical modeling of nitrogen oxides and coal monoxide in the atmosphere, when applying phoenics programme

Abstract

An experimental research has been performed during which different kinds of wood – fire wood, granules, briquettes and sawdust – were used for defining the gas quantities emitted in the atmosphere. During the test, when applying the analyser Test-350, it was measured the concentrations of carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NO_x) in the fumes, the quantity of oxygen (O₂) and fume temperature in the measuring place. According to the performed experimental investigations (by using PHOENICS programme), the diffusion of carbon monoxide and nitrogen oxides concentration in the atmosfere from the pollution source has been modeled (the hight of the chimney was 13 m).The results are presented in horizontal and vertical planes. The lower level concentration calculating was performed by applying the wavy and conical forms of at- mospheric stability. The maxima of investigated concentrations have been found by Gauss method. The modeling data are compared with the results obtained by calculations. 

Article in Lithuanian.

Azoto oksidų ir anglies monoksido sklaidos atmosferoje skaitinis modeliavimas pagal phoenics programą

Santrauka. Atlikti eksperimentiniai tyrimai siekiant nustatyti į aplinkos ora išsiskiriančių dujų kiekius degant įvairių rūšių medienos kurui – malkoms, granulėms, briketams ir pjuvenoms. Dujų analizatoriumi Testo-350 išmatuotos degimo metu į aplinkos ora išsiskiriančių dujų – anglies monoksido (CO), azoto oksidu (NO_x) koncentracijos dumuose, deguonies (O₂) kiekis, taip pat dūmų temperatūra koncentracijų matavimo vietoje. Remiantis atliktais eksperimentiniais tyrimais pagal PHOENICS programa sumodeliuota anglies monoksido ir azoto oksidu koncentracijos sklaida atmosferoje iš taršos šaltinio (kamino aukštis 13 m), esant tam tikrai eksperimento metu nustatytai koncentracijai. Gauti rezultatai pateikti horizontaliojoje ir vertikaliojoje plokštumose. Atlikti teršalų emisijų pažemio koncentracijos skaičiavimai pagal banguotaja ir kūgiškaja atmosferos stabilumo formas. Gauso metodu apskaičiuoti tiriamu teršalu pažemio koncentracijų maksimumai. Modeliavimo duomenys palyginti su skaičiavimu rezultatais.

Reikšminiai žodžiai: sklaida, taršos šaltinis, pažemio koncentracija, turbulencija, atmosferos stabilumas.

Числовое моделирование рассеяния в атмосфере окисей азота (NOx) и углерода (CO) с помощью программы phoenics

Резюме. Проведены экспериментальные исследования, во время которых прибором Test-350 измерялись концентрации эмиссий CO и NO_x, выделяемых при сжигании древесного топлива. По данным эксперимента с помощью программы PHOENICS построена модель рассеяния концентраций эмиссий CO и NO_x в атмосфере из источникаэмиссии при высоте дымовой трубы в 13 м. Полученные результаты представлены в горизонтальном и вертикальном сечениях. Вычислены концентрации газовых эмиссий над поверхностью земли на разном расстоянии отместа выброса и установлены их минимумы. При вычислении максимальных надземных концентраций изучаемых эмиссий использован метод Гаусса. Проведен сравнительный анализ результатов вычислений и моделирования.

Ключевые слова: pассеяние, источник эмиссии, приземная концентрация, турбуленция, стабильность атмосферы.

Keyword : atmosferic stability, dispersion, pollution source, turbulence