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时间连续点源的移流扩散在环境水力学中的研究成果

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:时间连续点源可以看做是无限多瞬时点源mdτ的迭加,m为单位时间投放物质的强度,同样采用动坐标系,引用纯扩散的时间连续点源的积分式令则当τ=0时,;τ=t时,ξ=∞。将上述关系代入式得令,若时间的积分限t→∞,则→0,故式变换为式中,称为β函数。故时间连续点源三维移流扩散的浓度公式为图2-12画出了在均匀流场中仅有x方向纵向流速u的等浓度分布,横纵坐标分别采用无量纲坐标及,浓度值是采用无量纲浓度。

时间连续点源的移流扩散在环境水力学中的研究成果

时间连续点源可以看做是无限多瞬时点源mdτ的迭加,m为单位时间投放物质的强度,同样采用动坐标系,引用纯扩散的时间连续点源的积分式

当τ=0时,;τ=t时,ξ=∞。

将上述关系代入(2-82)式得

,若时间的积分限t→∞,则→0,故式(2-83)变换为

式中,

称为β函数。故时间连续点源三维移流扩散的浓度公式为

图2-12画出了在均匀流场中仅有x方向纵向流速u的等浓度分布,横纵坐标分别采用无量纲坐标,浓度值是采用无量纲浓度

图示说明,由于移流作用,沿流动方向把等浓度线拉成了细长形,在点源下游较远处的区域,式(2-86)中r值可以下列近似关系代替

由于

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图2-12 时间连续点源三维扩散的等浓度线

及r≈x

从而时间连续点源三维移流扩散的浓度公式(2-86)可以用下面简化公式代替

时间连续线源二维移流扩散方程的解为:

时间连续面源一维移流扩散方程的解为

例2-7 三维移流扩散方程如式(2-88)所示,在y=0平面上作出一条,C=0.01的等浓度曲线。

解:将式(2-88)改写为

令无量纲浓度,原式变为

取C=0.01,然后得上式x与z的关系数值,如下表所示,并绘出该等浓度线,如例图所示。

例2-7图

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