Диффузия в приземном слое воздуха

Диффузия в приземном слое воздуха [c.568]

В литературе по турбулентной диффузии очень большое место занимают работы, посвященные диффузии в атмосфере. Наибольший интерес при этом представляет диффузия в приземном слое воздуха, непосредственно связанном с деятельностью человека. Здесь диффузия происходит в турбулентном пограничном слое (вообще говоря, термически стратифицированном), заполняющем полупространство над твердой или жидкой подстилающей поверхностью (которую будем предполагать однородной и примем за [c.568]

Перечисленные результаты кажутся вполне правдоподобными но на самом деле они не согласуются с эмпирическими данными, полученными при многочисленных полевых исследованиях диффузии в приземном слое воздуха. Например, опыты показывают что наземная концентрация примеси, создаваемой стационарным точечным источником, при безразличной температурной стратификации убывает при удалении от источника приблизительно пропорционально (согласно Саттону (1958)—пропорцио- [c.571]

О турбулентной диффузии в приземном слое воздуха. Изв. АН СССР,. [c.658]

При изучении атмосферной диффузии наибольший интерес представляет диффузия в приземном слое воздуха, наиболее [c.559]

О турбулентной диффузии в приземном слое воздуха, Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 12, 1461—1473. [c.621]

Далее мы ограничимся рассмотрением уравнения (10.150), описывающего диффузию с конечной скоростью в приземном слое воздуха при безразличной температурной стратификации. При этом в качестве масштаба используемого для измерения высот 2, удобно выбрать высоту источника Н, [c.598]

Турбулентная диффузия загрязнений, обусловленная турбулентным перемешиванием воздуха [6, 8], зависит от метеорологических условий и прежде всего — от поля осредненной скорости ветра и от термической конвекции в приземном слое атмосферы. [c.19]

Полученные результаты позволяют описать вертикальную диффузию в приземном слое воздуха при любой температурной стратификации. Что же касается учета горизонтальной диффузии, то простейший метод заключается в том, что скорость ветра и (г) и коэффициенты Кхх( ) и КууЩ приближенно заменяются постоянными С/ср, (Я хх)ср И ( уу)ср, рзвными средним значениям соответствующих функций от I между верхней и нижней границами получающегося облака примеси (которые можно рассчитать по функции 0оо( . 0)- этом концентрация (Х, У, 2, 1), отвечающая мгновенному точечному источнику с производительностью С в точке (О, О, Н) в момент времени t=to, в первом приближении представляется в виде [c.573]

Полученные выше результаты позволяют довольно точно описать вертикальную диффузию в приземном слое воздуха прн любой температурной стратификации. Что же касается учета горизонтальной дцффузин, то простейший (но весьма грубый) метод здесь заключается в том, что скорость ветра й(1) и коэффициенты Кхх( ) и Куу 1) приближенно заменяются постоянными величинами Уср, Кхх)ср и (Куу) ср, равными средним значениям соответствующих функций от 2 в пределах между верхней и нижней границами получающегося облака примеси (которые можно заранее рассчитать по функции 000 (2,0). При этом концентрация д(.У, К, 2, (), отвечающая случаю мгновенного точечного источника производительности С в точке (О, О, Я), возникшего в момент времени ( = (о, будет в первом приближении представляться в виде [c.566]

Выше мы все время исходили из полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии. Представляет интерес, однако, посмотреть, какие выводы о диффузии в приземном слое воздуха можно сделать, не пользуясь полуэмпирической гипотезой о линейной зависимости турбулентных потоков примеси от градиента средней концентрации. Оказывается, что значительную помощь здесь может оказать представляющееся вполне естественным предположение О цодобщ тагранжевых характеристик [c.582]

В качестве примера применения теории диффузии с конечной скоростью к случаю неоднородной турбулентности посмотрим, как будет выглядеть эта теория в применении к вертикальной диффузии в приземном слое воздуха. В этом случае аспределеЯие концентрации 0 (2,0 следует определять по [c.596]

В практических задачах, связанных, например, с диффузией примесей в атмосфере, как правило, представляет интерес именно описание диффузии в масштабах, значительно превышаюш,их лагранжев масштаб времени (который в приземном слое воздуха обычно имеет значения порядка секунд) поэтому в этих задачах обычно можно пользоваться полуэмпирическим уравнением турбулентной диффузии. Заметим, впрочем, что даже при больших t—to полуэмпирическое уравнение может приводить все же к неверным результатам на очень больших расстояниях от источников примеси в связи с тем, что эта теория фактически предполагает, что скорость распространения примеси может быть бесконечно большой (см. ниже п. 11.6). Более подробный анализ условий приложимости к турбулентным течениям приближения Буссинеска (11.48), лежащего в основе полуэмпирического уравнения диффузии, выполнил Корсин (1974) (см. также Сринивасан, Та-вуларис и Корсин (1982)) согласно полученным здесь выводам приближение (11.48) далеко не всегда имеет высокую точность, но тем не менее на практике оно очень часто оказывается вполне приемлемым. [c.548]

Приведенные оценки горизонтального рассеяния в приземном слое воздуха открывают новые нозможности для математического анализа распространения примесей от мгновенных источников. Однако такой анализ довольно сложен, поэтому в практических приложениях широкое применение получили различные простые приближенные приемы описания атмосферной диффузии. В частности, в Англии и США при расчетах диффузии примесей в атмосфере в течение многих лет нередко использовались приближенные формулы, предложенные Саттоном (1932, 1949, 1958). В них распределение примеси от мгновенного точечного источника предполагается имеющим гауссовскую форму (11.12) (в системе координат, перемещающейся со средним ветром с постоянной скоростью и), но с дисперсиями /)гг(т), растущими быстрее, чем первая степень т (в соответствии и с формулами (11.108 ), и с тем, что убывание наземной концентрации, отвечающее дисперсиям Оц[х)—2Кит, в реальных приложениях оказывается слишком медленным). Чтобы определить функциональную форму дисперсий Z)ii(t), Саттон воспользовался формулой Тэйлора (10.31) для Оц(х) (строга получающейся лишь в предположении об однородности турбулентности), приняв,. [c.582]

Приведенные выше оценкк горизонтального рассеяния в приземном слое воздуха открывают новые возможности для математического анализа процесса распространения примесей от мгновенных источников. Ясно, одиако. что такой анализ неизбежно будет довольно сложным поэтому в практических приложениях широкое применение получили различные довольно грубые, но зато простые приближенные приемы описания атмосферной диффузии. В частности, в Англии н США при расчетах диффузии примесей в атмосфере часто используются приближенные формулы, предложенные Саттоном (1932, 1949, 1953). Согласно этим формулам, распределение примеси от мгновенного точечного источника предполагается имеющим гауссовскую форму (10.12) (в системе координат, перемещающейся вместе со средним ветром с постоянной скоростью й), но с дисперсиями Оц х), растущими быстрее, [c.572]

Об уравнениях с зависящими от времени коэффициентами, описывающих диффузию в стационарном приземном слое воздуха. Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана, И, № 11, 1120—1128. [c.690]

Способам выбора коэффициентов турбулентной диффузии для конкретных задач и методам решения соответствующих полуэмпирических уравнений турбулентной диффузии посвящалось очень большое количество работ советских и зарубежных авторов. Большая часть из них касается плоскопараллельных течений, в которых обычно коэффициенты Ки можно считать функциями одной лишь вертикальной координаты 2, Одной из первых работ, в которой полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии применялось к решению метеорологических задач (касающихся приземного слоя воздуха), была работа А, А. Дородницына (1941), предположившего, что К (г) 1 — ехр —г/Ь). Позже Д. Л. Лайхтман (1944, 1947 и др.) широко использовал допущение о том, что в приземном слое атмосферы профиль ветра й ) и коэффициенты турбулентной диффузии можно аппроксимировать степенными функциями от высоты 2. Укажем также на обширную работу по полуэмпирической теории турбулентной диффузии А. С. Монина (1956), в которой устанавливается статистический смысл полуэмпирического уравнения диффузии (являющегося фактически дифференциальным аналогом разностного уравнения, правильно описывающего эволюцию последовательности координат диффундирующей частицы в дискретные моменты времени, разделенные интервалами, превышающими характерный лагранжев масштаб времени) и даются формулировки и методы решения основных задач для этого уравнения. [c.479]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...