1 / 38

11.ea

11.ea. ÁLTALÁNOS TRANSZPORTEGYENLET. ANYAGMÉRLEG. dz. v x , -D dC/dx. v x +(  v x /  x)dx , -D dC/dx + /dx (- D dC/dx )dx. dy. dx. x ir ány:. Konvekci ó Diffúzió. x, y, z ir ányok (3D):.

yasir-alford
Download Presentation

11.ea

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 11.ea

  2. ÁLTALÁNOS TRANSZPORTEGYENLET

  3. ANYAGMÉRLEG dz vx, -D dC/dx vx+(vx/  x)dx, -D dC/dx+ /dx(-D dC/dx)dx dy dx x irány: Konvekció Diffúzió

  4. x, y, z irányok (3D): Konvekció: az áramlási sebességtől függően az eltérő koncentráció értékkel jellemzett részecskék egymáshoz viszonyítva különböző mértékben mozdulnak el. Diffúzió: a szomszédos vízrészecskék egymással való elkeveredése, koncentráció kiegyenlítődéshez vezet. D – Molekuláris diffúziós tényező Anyagjellemző, víz: 10-4 m2/s

  5. ÁRAMLÁSOK v v’ eltérés, pulzáció v  átlag t T a turbulencia időléptéke v O • LAMINÁRIS: RÉTEGES, RENDEZETT • TURBULENS: GOMOLYGÓ, RENDEZETLEN, VÉLETLEN

  6. 0 ? 0 TRANSZPORT • KONVEKCIÓ : vc [ kg/m2s ] • HOGYAN ALAKUL TURBULENS ÁRAMLÁSBAN?

  7. v turbulens diffúzió ( ‘felhő’) molekuláris diffúzió TURBULENS DIFFÚZIÓ Dtx, Dty, Dtz>> D

  8. Időbeli átlagolás (T) 3D transzport egyenlet turbulens áramlásban: Dx = D + Dtx, Dy = D + Dty, Dz = D + Dtz Konvekció Diffúzió Turbulens diffúzió Sebesség véletlenszerű ingadozásai (pulzációk) Matematikailag diffúziós folyamatként kezelendő Konvektív transzport!

  9. Nem-konzervatív anyag konvekció Alapegyenlet diffúzió fluxusok

  10. 3D konvekciós-diffúziós egyenlet

  11. Tavak

  12. Mélység mentén integrált 2D konvekciós diffúziós egyenlet y h...vízmélység x Tavak, tengeröblök

  13. x H v z Mélység menti átlagsebesség O v DISZPERZIÓ Mélység mentén integrálunk (3D2D): A konvektív tag kifejtése után (vC): diszperzió

  14. Mélység mentén vett átlag (H) Kersztszelvény területre vonatkoztatott átlag (A) 2D transzport egyenlet turbulens áramlásban: Dx*, Dy* 2D egyenlet turbulens diszperziós tényezői (Taylor) 1D transzport egyenlet turbulens áramlásban: Dx** 1D egyenlet turbulens diszperziós tényezője

  15. v DISZPERZIÓ A térbeli egynlőtlenségekből adódó konvektív transzport (az átlaghoz képest előresiető, visszamaradó részecskék) • Csak 2D ill. 1D egyenletekben! • Diszperziós tényező: A sebességtér függvénye (hidraulikai jellemzők, medergeometria stb.) • Szabálytalanabb vízfolyásban nagyobb, • Dx* = Ddx+ Dtx + D • Dx*, Dy* >> Dx Dx** >> Dx* • Minél nagyobb az átlagolandó felület, annál nagyobb az értéke, • Lamináris áramlásban is létezik!

  16. Hosszir. diszperzió (1D) Hosszir. diszperzió (2D) Keresztir. diszperzió (2D) Vízsz. ir. turbulens diff. Tavak Függ. ir. turbulens diff. Mély réteg Felszíni réteg Molek. diff. pórusvíz 10-8 10-6 10-4 10-2 1 102 104 106 108 cm2/s NAGYSÁGRENDEK

  17. TRANSZPORT EGYENLET ALKALMAZÁSA • Hidrodinamikai egyenletek  sebességtér • 3D transzport egyenlet • Egyszerűsítések: 3D  2D, 3D  1D • Diszperziós tényező becslése (mérés, empíriák) • Analítikus megoldások • Nem konzervatív szennyező: reakciókinetikai tag ( R(C) )

  18. Diszperziós tényező meghatározása: nyomjelzős mérések

  19. Diszperziós tényezők becslése • Keresztirányú diszperziós tényező (Fischer): • Dy*= dyu*R • dy – dimenzió nélküli konstans, • egyenes, szabályos csatorna dy 0.15, • Enyhén kanyargós meder dy 0.2 – 0.6 • u* - fenékcsúsztató sebesség, u* = (gRI)0.5 Hosszirányú diszperziós tényező: dx 6

  20. 12.ea

  21. Elkeveredés két dimenzióban y x B

  22. permanens áramlás (Q(x,t)=const) stacionárius szennyezés

  23. y x B

  24. y x B

  25. y x B 90%

  26. Parti bevezetés y x B Tükrözési elv

  27. Parti bevezetés y x B

  28. Parti bevezetés y x B 90%

  29. Part közeli bevezetés y x B

  30. Part közeli bevezetés y x B

  31. Partél hatása

  32. y x B Átkeveredési távolságok: L1,L2

  33. Szennyezőanyag-hullám

  34. U

  35. y x B t0 t1

  36. y x B t0 t1

More Related