Зразок оформлення завдання

1. Умова завдання

З використанням табличного процесора Excel розрахувати значення потужності викиду при заданому значенні забруднення атмосфери. Дослідити залежність цієї величини від значення температури навколишнього середовища та побудувати графік цієї залежності.

• Підприємство розташоване на території Черкаської області на рівнинній місцевості.

• Фізичний стан речовини – пилоподібний.

• Значення концентрації шкідливої речовини C_м = 220 мг/м³.

• Діаметр труби D = 5 м.

• Висота труби Н = 140 м.

• Початкова температура навколишнього середовища Т_п⁰ = 0⁰С.

• Кінцева температура навколишнього середовища Т_п^к = 30⁰С.

• Крок зміни температури навколишнього середовища Т_п = 1⁰С.

• Температура речовини Т_г = 55⁰С.

• Швидкість виходу речовини з труби ₀ = 3,5 м/с.

2. Опис математичного апарату

Вихідними даними для розрахунку величини потужності викиду при заданому значенні забруднення атмосфери є:

• значення максимальної концентрації С_м;

• діаметр труби D;

• висота труби Н;

• температура навколишнього середовища Т_п;

• температура речовини, що виходить з труби Т_г;

• швидкість виходу речовини з труби ₀.

Величина потужності викиду розраховується за формулою:

,г/с (2.1)

де C_M – значення максимальної концентрації, мг/м³; H – висота джерела викиду, м; A – коефіцієнт температурної стратифікації атмосфери; F – коефіцієнт швидкості осідання шкідливих речовин в повітрі; m,n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду;  – безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості; V₁ – розхід газоповітряної суміші, м³/с; T – різниця температур між речовиною та атмосферою, ⁰С.

Безрозмірний коефіцієнт температурної стратифікації атмосфери А для підприємств, розташованих на території України південніше 50⁰ п. ш. у разі, якщо висота джерела не перебільшує 200 м, обирається А=160.

Безрозмірний коефіцієнт швидкості осідання речовини в атмосфері F для речовин, чий стан пилоподібний або дрібнодисперсний обирається F=1.

Безрозмірний коефіцієнт , що враховує вплив рельєфу місцевості для підприємств, розташованих на рівнинних місцевостях обирається =1.

Коефіцієнт m обчислюється за формулами:

при f<100 (2.2)

при f100 (2.3)

Коефіцієнт n при f<100 визначається в залежності від v_м по формулам

n=1 при v_м 2; (2.4)

n=0,532v_м²-2,13v_м+3,13 при 0,5  v_м<2; (2.5)

n=4,4v_м при v_м<0,5 (2.6)

При f100 або Т0 коефіцієнт n обчислюється з використанням величини v‘_m замість величини v_m.

У формулах (2.2) – (2.6) значення параметрів f, v_m, v‘_m обчислюються за формулами:

; (2.7)

; (2.8)

, (2.9)

Витрата газоповітряної суміші V₁ обчислюється за формулою:

(2.10)

Різниця температур між речовиною та атмосферою дорівнює:

Т = Т_г – Т_п, (2.11)

де Т_г – температура речовини; Т_п – температура навколишнього середовища.

Результатом розрахунку є значення потужності викиду М. У нашому випадку при необхідності дослідження залежності цієї величини від температури навколишнього середовища Т_п результатом буде таблиця залежності М від Т_п.

3. Реалізація рішення в середовищі Excel.

Вихідні дані D, H, T_п, Т_г, Т, ₀, С_м, , А, F,  знаходяться у комірках В5, В6, В7, В8, В9, В10, В11, В12, В13, В14, В15.

Значення цих даних – у відповідних комірках С5, С6, С7, С8, С9, С10, С11, С12, С13, С14, С15.

Значення витрати газоповітряної суміші, що визначається за формулою у комірці В16, знаходиться у комірці С16, ((C12*C5^2)/4)*C10.

Параметр f комірка В17, його значення – С17, 1000*C10^2*C5/(C6^2*C9).

Коефіцієнт m, що враховує умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду знаходиться у комірці В18, значення – С18,

ЕСЛИ(C17<100;1/(0,67+0,1*C17^(1/2)+0,34*C17^(1/3));1,47/C17^(1/3)).

Параметр V_m знаходиться у комірці В19, з відповідним йому значенням у комірці С19, 0,65*(((C16*C9)/C6)^(1/3)).

Коефіцієнт n, що враховує умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду знаходиться у комірці В20, значення цього параметра – у комірці С20, ЕСЛИ(C19>=2;1;ЕСЛИ(И(C19<2;C19>=0,5);0,532*C19^2- 2,13*C19+3,13;4,4*C19)).

Основна формула для розрахунку потужності викиду при заданому значенні забруднення атмосфери знаходиться у комірці В21, а кінцеве значення цієї формули знаходиться у комірці С21, C11*C6^2/(C13*C14*C18*C20*C15)*(C16*C9)^(1/3).