Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh là:

Trong thủy lực, tổn thất năng lượng của dòng chảy (tổn thất cột nước) thường được chia thành hai loại chính dựa trên nguyên nhân và cách chúng phát sinh:

1. Tổn thất dọc đường (tổn thất ma sát): Tổn thất này xảy ra do ma sát giữa dòng chảy và thành ống dẫn hoặc kênh dẫn, và do ma sát giữa các lớp chất lỏng với nhau. Nó phụ thuộc vào chiều dài của đường ống, vận tốc dòng chảy, độ nhám của thành ống, và các đặc tính của chất lỏng. Tổn thất dọc đường tỉ lệ thuận với chiều dài của đoạn ống và bình phương vận tốc dòng chảy.

2. Tổn thất cục bộ: Tổn thất này xảy ra tại các vị trí có sự thay đổi đột ngột về hình dạng hoặc hướng của dòng chảy, như tại các chỗ uốn cong, van, chỗ mở rộng hoặc thu hẹp dòng chảy, hoặc tại các vật cản trong dòng chảy. Tổn thất cục bộ thường được biểu diễn thông qua hệ số tổn thất cục bộ và tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc dòng chảy.

Vậy, theo sự phân bố các lực cản trở chuyển động dòng chảy, có thể chia tổn thất năng lượng thành 2 loại.

Công thức Davidson để tính đường kính miệng ống khói (D) như sau:

D = 0.117 * sqrt(Q)

Trong đó Q là lưu lượng khói thải, được tính bằng công thức:

Q = v * A = v * (pi * D^2) / 4

Vì vậy, để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức Davidson đã được điều chỉnh để tính đến các yếu tố như độ nâng luồng khói, vận tốc gió, và sự khác biệt nhiệt độ. Công thức đầy đủ như sau:

D = 0.094 * sqrt((1 + (H * Vg) / (3.14 * Vo * (T_stack - T_ambient) / T_ambient))) * sqrt(Vo)

Trong đó:

H là độ nâng luồng khói (1 m)

Vg là vận tốc gió (15 m/s)

Vo là vận tốc tại miệng ống khói (19 m/s)

T_stack là nhiệt độ tại miệng ống khói (180°C = 453K)

T_ambient là nhiệt độ không khí (30°C = 303K)

Thay các giá trị vào công thức, ta có:

D = 0.094 * sqrt((1 + (1 * 15) / (3.14 * 19 * (453 - 303) / 303))) * sqrt(19) D = 0.094 * sqrt((1 + 15 / (3.14 * 19 * 150 / 303))) * sqrt(19) D = 0.094 * sqrt((1 + 15 / (29.67 * 0.495))) * sqrt(19) D = 0.094 * sqrt((1 + 15 / 14.68)) * sqrt(19) D = 0.094 * sqrt((1 + 1.021)) * sqrt(19) D = 0.094 * sqrt(2.021) * sqrt(19) D = 0.094 * 1.42 * 4.36 D = 0.58 (m)

Vậy đáp án gần nhất là 0.6 (m).