630 likes | 784 Vues
PTE PMMK Környezetmérnöki Szak (BSC). Vízminőség-védelem 7-9. ea. Konzervatív anyagok terjedése folyókban Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B épület 039. dittrich@witch.pmmf.hu. . előadás.
E N D
PTE PMMK Környezetmérnöki Szak (BSC) Vízminőség-védelem 7-9. ea. Konzervatív anyagok terjedése folyókban Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B épület 039. dittrich@witch.pmmf.hu
. előadás Diffúzió és konvekció össze kapcsolása
. előadás Transzport folyamatok folyókban
Transzmisszió folyamatait írja le. • Konzervatív anyagot feltételezünk • Transzport mechanizmusokból áll: konvektív, diffúziós és vagy diszperzív transzportból. • Konvektív transzport:áramlási viszonyok által generált sebességgel szállítja az anyagokat. • Diffúziós transzport: koncentráció különbség álltal meghajtott részecskék véletlenszerő elkeveredése.
Egyenletes valószínűségű Prandtl féle mozgás 20% cserélődik ∆ ∆ 10 db szárazanyag molekula 0 db szárazanyag molekula T=0 időpillanat
∆ ∆ 8db 2db t=1 időpillanat 8-0,28+0,22=6,8 db 2+1,6-0,2=3,2 db t=2 időpillanat Az elkeveredés csak következmény A Fick törvény írja le a diffúziós alaptörvényt Bal oldal Jobb oldal
f(x) x
f(x) M=x0=0 M=x1 x x0 x1 A várható érték megadja a szórás tengelyét az x síkon meg van határozva a távolság és az alak
3 szigma szabály f(x) x
C 6 t1 t2 2 t3 0,5 x 2,4 0,6 0,2 0,2 0,6 2,4
Lamináris áramás: • konvektív transzport- áramlási szálak nem keverednek. • Diffúzió okozhatja csak a szálak keveredését.
dy dz dx
x x3 x1 x2 Konvektív transzport. Anyagmennyiség nem változik
Az egyenlet kiterjesztése turbulens diszperzióvalTurbulens diffúzió • Áramszálak keveredése generálja • Szóródás véletlenszerű x Deffiniálható, hogy a a megérkezések egy koncentrikus körön lesznek Az átlag érkezések is Gauss eloszlásúak y
Diszperziós tényező • Turbulens diffúzió • Hely és idő függő; anizotróp • Több nagyság rendel nagyobb
3D 1D 2D
Keresztirányú diszperziónál: • dy: egyenes szabályos szakasz: 0,15 enyhén kanyargós szakasz: 0,2- 0,6 kanyargós tagolt szakasz: 0,6- 2 Hosszirányú diszperziónál: • dx: 6 mederalaktól függetlenül
Példa Becsülje meg a diszperziós tényezőt erősen kanyargós, tagolt folyómederre! v= 5 m/s, I= 5% K=6 m B=5 m
„1D”-s transzportegyenlet kiterjesztése (nem konzervatív) bomló anyagokra c Konzervatív anyag esetén Lebomló anyag esetén Adott idő alatt lebomlott anyag x 0
c Ha végtelen idő állna rendelkezésre akkor lebomlana az összes bomlandó anyag. t
. előadás Konzervatív transzportegyenletek analitikus megoldásai
„1 D”-s konvektív- diszperz egyenlet Szóródás mértéke
Példa: múlva
c x 1639 1054 6146 3600 86400 600
Sodorvonali bevezetés E(t)= const. c