外文翻译CoolingTowersandtheEnvironment冷却塔和环境.doc

冷却塔和环境Mark L. Kramer, Maynard E. Smith, Michael J. Butler, David E. SeymourSmith-Singer Meteorologists, Inc., Amityville, New YorkandTheodore T. FrankenbergAmerican Electric Power Service Corporation, Canton, Ohio我们把自然通风冷却塔的测量比作成“烟羽行为”，并且把气象条件看成可变量，在美国电力系统附近。我们发现持续可见烟羽取决于周围环境湿度。在烟羽抬高的现象中，大气稳定也是很重要的。 在基级的冷却塔导致的雾状物在未曾被做出任何观察测试时，可看见的烟羽的飞行动力学的下降气流也是不存在的。冷却塔导致了自然云彩的变化，并且他们偶尔会在一些时段地遮蔽或合并一些局部地区的冷却堆，并且冷却塔烟羽是在满足的条件下共同产生的。在1973年的秋天和1975年春天期间，气象学家Smith-Singer在美国电网三个电力发展基地举办了自然通风冷却塔烟羽行为的空中测量。 我们的主要意向是确定四周气象测量是否与可看见的烟羽有关联或和自然通风冷却塔的烟羽形状有何关系。本文仅报告发表测试的部分结果，而其他重要研究结果在其他著作里出版了。研究观测的飞行节目在轻型飞机被划分了成二个阶段，在第一我们在三个厂址(Amos、Muskingum river和Mitchell)使用了表面干燥和湿球温度传感器。 第二个阶段采用了更加准确的自动记录温度和湿度的设备，但仅在Amos厂举行了。本文根据第二个测试的数据设置，用来描述整个研究在某些环境下的研究效果。 第一阶段起始于从1973年11月，主要包括1974年8月和其中252次不同飞行。 第二个阶段的54次飞行被集中在1974年12月之间的发现成果和1975年3月。 其中一个重大的发现是可看见的烟羽的长度与塔的四周湿度有明显的关系。在烟羽中心线的高度上的大气稳定也是很重要的。 没有获得预言的烟羽长度具体等式，但是一个人可能确信地得出结果：烟羽频率; 2英里能指定准确地知道稳定和湿气被测量值是在地面之上的500和6000ft之间。理论上的或者一些假设的预言在某些环境下效果并没有出现。可看见的烟羽未曾到达在所有测试的地面，并且低级雾未被创造出来。并且与飞行动力学的下降气流也没有什么关系，烟羽结构或顺风从未到达在庇护的所在基级。另一方面，我们观察了如何改变天然的云的过程，在许多场合中某些地区地面附近的植物，有些时候就像阴影下的大烟羽。虽然没有测量自然微粒和液滴，但认为合并堆栈和冷却塔的烟羽是一个比较普遍的现象。电厂研究对位于阿摩司位于西北查尔斯顿，西弗吉尼亚12英里处的三燃煤发电厂进行了研究。它有三个研究科特雷尔型的自然通风塔，分别为具有800，800，和1300的发电能力。改进的马斯京根厂距离玛丽埃塔西北约18英里，600兆瓦的总代的冷却是由马利双曲线形状的冷却塔。米切尔是一个1600兆瓦的电厂，位于以西弗吉尼亚南威灵17英里处，它的冷却塔形状属于自然通风马利双曲线2。方法和仪器仪表在该计划的第一阶段，三个单引擎，固定翼飞机配备指示环境空气温度和湿球温度传感器。垂直向上确定出电厂的准确的温度和湿度廓线。在每个航班指出可见冷却塔羽层面。高度计读数分布在塔内顶部和底部的不同位置羽流处，视觉导航是用来确定长度。在不同高度使用多个漂移的方法测量风的速度和方向。根据当地气象条件的记录。存在的烟雾，霾，雾，云层面一一指出。拍摄的照片在航班提供的额外文件中。两者之间的主要区别是在第一、二阶段的计划中，后面的使用了更准确的记录温湿度仪表（如与模型137-c3）。所以说，简单的湿球测量初始数据是不够的。此外，在第二期实验中进行了更详细的视觉观察。并对数据进行了总结，第二中测试本文不再详细描述。在第一轮测试中，在中午，日出，日落期间都进行了飞行。通过对这一组数据的分析表明，长期可见的烟羽通常发生在早上，第二轮测试则安排在日出。此外，春末和夏季的数据显示，一些有趣的烟羽随环境影响变化长度发生改变。下阶段的研究主要在1975年的3月间进行。可见长度由于诸多潜在的环境因素的影响，取决于持续的可见云液滴，我们仔细搜索之间的关系长度和参数的一个合乎逻辑的期望值来进行研究。饱和赤字证明可以最好的用来指标烟羽持续值。饱和赤字是指额外的水蒸汽量的需要产生饱和的环境温度和压力所需要的能量。赤字计算迎风飞机的干球和露点温度探测高度在可见的羽流中心。中心线高度平均测量是在可见冷却塔烟羽的顶部和底部附近。长度（公里）图1。饱和赤字在高度的羽流中心密切相关，可见长度。所有柱2英里或更多的长度发生饱和赤字1.5g/m3或更少。多圈表示一个以上的案件在同一个图点。 从图1可以看出饱和赤字羽流中心海拔与可见烟羽水平程度的关系。在所有航班时，在中线处的饱和赤字都超过1.5g/m3，柱长度小于1.5英里。这些短柱（24例）垂直上升和消散，或上升蒸发掉。然而当中心线饱和度低于1.5g/m时，可见火舌持续冷却塔高达20米。这些长柱（25例）上升到一个稳定的高度并且一直增长直到蒸发。在这组试验中有烟羽饱和赤字两个因素，他们总是同时存在的。无论是天然云甲板附近存在或在塔的烟羽高度（进一步显示高湿度），或在烟羽高度温度递减率是稳定变化的。这七个柱延伸超过七英里，烟羽高度的递减率会处在一个特定值不再变化。一个类似的研究是为了表明在一个具有200英尺以上的冷却塔的电厂的烟羽长度和湿度不饱和的关系。然而这种关系并不明显，如图1所示。有更多的分散的点在临界饱和在长柱为2.5g/m呈现下降趋势。相对湿度在烟羽高度和烟羽流的持续时间，两者之间的关系类似于饱和亏。相对湿度是指在一个具有不太具体能力的措施中保持水蒸气的含量，对大多数读者而言它是一个更熟悉的数量值。22航班在相对湿度达到或超过75%在柱中心线高度附近进行测量，该柱至少有2英里长。事实上，这六个航班的烟羽从10扩展到20英里。低相对湿度与快速烟羽耗散的关系。只有31个航班是在相对湿度小于75%的有烟羽的持续超过2英里。没有烟羽，超过1米，长度为16个航班测量出的值。湿度小于50%。令人惊讶的是，羽流的持续关系与许多参数并没有太大的关系。例如，我们没有发现之间与电厂负荷的密切关系。9的54飞行羽持续时间超过3英里并且是在减少负荷的情况下进行的。毫无疑问的是电力负荷不直接参与冷却塔的输出，因为其他因素如入口空气温度，湿度，和体积，都对结果产生影响。令人遗憾的是，这样测量出的实际塔的数据是不准确的。持续风速和烟羽之间的关系也是不确定的。在高度的中心线附近，当风速小于3英里/时的时候，水平程度的烟羽总是不到一英里。羽流长度变化时，在风速超过每小时3英里的中心高度，它的变化并不是以系统的方式进行变化。广大的羽状持续了2英里或更多，72%个发生在中心线附近且温度低于冰点。然而，七长柱被发现当温度高于冻结时，发现在最长的烟羽中无论进行怎样的飞行，中心温度都为43F环境影响就像我们前面所指出的，本文提及的可能只是部分的环境影响。主要原因是省略其他因素只保持了合理长度。此外，只有在讨论雾和下洗得情况下，它使用的数据才是来自全套306的测试。塔产生的雾为了从飞机上更好的进行视觉和摄影观测，在地面上提供了明确的标志物。无冷却塔流相交的地形中进行任何306个测试。在飞行时，地面雾四周弥漫。然而，冷却塔羽的上升总是高于低雾和烟雾。在许多情况下，很明显，烟羽蒸发迅速而下面的山谷仍然笼罩在雾中。烟羽流下面在讨论的时候雾定义为下洗流比较好。在海拔约500英尺以上的顶部的冷却塔，虽然风范围从32到46英里/小时变化，但是没有明显的羽带到地面。云的变化毫无疑问的是，冷却塔的烟羽可以修改自然云的形成。在所有三个地点的塔羽有时造成破云转变成为阴云的样子，或使甲板厚的薄云创造出像新的云的形成，完全脱离烟羽本身，这种情况通常发生在地面几千英尺高度以上。云的阴影另一个影响冷却塔的烟羽是遮蔽效应的地面。例如，在下一系列试验厂阿摩司的附近，15的54柱延长半英里或更多范围内，否则在晴朗的天空。随着时间的变化，每一个地区地面的烟羽阴影。在15的19航班在晴朗的白天羽的长度进行了半英里或更多的测量。对工厂发生边界区域以外的阴影进行了测量。航班的测量是在阴天条件下进行的。其余18个航班测量的是与自然的云的形成的关系，这种冷却塔的烟羽呈现出不直观的形状。合并堆栈和冷却塔的烟羽在下一组系列试验中，机组在任何时候包括一个合格的观察员，我们从视觉认真注意合并堆栈和冷却塔的烟羽的变化。发现在47的54个测试这2类烟羽在释放点很短的距离内烟羽会出现合并。这项研究并没有包括测量水滴合并之前和之后的化学和物理性质，但毫无疑问，烟羽往往占据相同的空间，而它的测量值在每时每刻都会变化。致谢作者要感谢帕特里克布伦南，约瑟康特，和罗德尼顿为他们贡献的约翰阿摩司冷却塔的飞行计