流体力学——4河流中的扩散与混合

1、1 河流中的混合过程河流中的混合过程2 矩形河道均匀流污染带的计算矩形河道均匀流污染带的计算3 不规则河道非均匀流污染带的计算不规则河道非均匀流污染带的计算4 河流中非守恒物质污染带计算河流中非守恒物质污染带计算1 河流中的混合过程河流中的混合过程 1 河流中的混合过程河流中的混合过程2 矩形河道均匀流污染带的计算矩形河道均匀流污染带的计算3 不规则河道非均匀流污染带的计算不规则河道非均匀流污染带的计算4 河流中非守恒物质污染带计算河流中非守恒物质污染带计算 xuu 0yzuuycccuEtxyy 2/( , , )exp44/yyuyMhC x y tE xuE xu 1） 2） ， 00y

2、yB0MCuhByyB2yExxuB 2001exp ( 2) /4 4CynyxCx20exp ( 2) /4 ynyx00yyB0MCuhByyB2yExxuB 201exp ( 20.5) /4 4CynxCx2exp ( 20.5) /4 ynx ）4/)21 (exp 4/)2(exp41220 xnxnxCC 4/)5 . 02(exp4120 xnxCC4/)5 . 02(exp2xn/( ,0)4yMhC xE ux22(2 )( ,B)expexp444yyyu BBmuBC xE xE xE ux22(2 )/( , )expexp444yyyuyu yBMhC x yE

3、xE xE ux2/2exp44yyMhuBE xE ux2/( ,0)4yMhC xE ux22(2 )2/( ,B)expexp444yyyu BBMhuBC xE xE xE ux22(2 )2/( , )expexp444yyyuyu yBMhC x yE xE xE ux22/2exp44yyMhuBE xE uxmaxmin5%ccc0CC2ZExuxB2220.10.4myyBBLEuEu20.1myLuBE50B 米0.0002I 2h 米 0.90u*0.4yEhu?ML20.4MyLuBE*9.81 2.0 0.00020.0626/ughIms 2*0.40.420.06

4、260.05/yEhums220.40.4 0.9 50180000.05MyuBLmE2/( , )exp44yyMhubC x bE xE ux/( ,0)4yMhC xE ux2( , )exp0.05( ,0)4yC x bubC xE x 3.46yxbEu26.92yxbEu( , )0.05( ,0)C x bC x2/( , )exp44/yyyMhC x yE xvEuux 2( , )exp0.05( ,0)4yC x bbE xuC x0.422 3.46uhu xbm23.431400061. 044 . 046. 32 3.46yE xbumax4/yMChE xuu

5、max4yuE xMChumg4428001/400061. 044 . 044110005smsLQ/428. 4/4428100/4428003Lmg /225. 01/400061. 044 . 04411002 . 0( , )0.05( ,0)C x BC x20.0684ByuBLE( , )0.05( ,0)C x BC x20.068ByuBLE 0.5hm 0.3/um S0.030n 0.16y ?BL 6.0Bm20.068ByLuBE*0.16yEhu12*160.0316nguhu*0.160.16 0.5 0.03160.00253yEhu20.068289.2By

6、BLmEu 22/( , )exp44/yyyMhC x yE xEuuux 2,exp0.05,04yBC x BBC xE Lu11.97ByuLEm6 .3368062. 024 . 097.11508 . 0220.4myLuBEm16129062. 024 . 0508 . 04 . 02DtvtxDtMC442)(expDtMC4max0)(vtxvxt 80802 15MA1 河流中的混合过程河流中的混合过程2 矩形河道均匀流污染带的计算矩形河道均匀流污染带的计算3 不规则河道非均匀流污染带的计算不规则河道非均匀流污染带的计算4 河流中非守恒物质污染带计算河流中非守恒物质污染带计

7、算3 不规则河道非均匀流污染带计算不规则河道非均匀流污染带计算 （累积流量法）（累积流量法）0zu ( , )xuu x y ( , )yuv x y0,0,0 xyzuuuv0ctxyzxyzcccccccuuuEEEtxyzxxyyzz0zu 0 xcExx0yxZuuuxyzyzucvcccEExyyyzz 0.hdzyzucvcccEExyyyzz( )1( )( )( )1( )cvc zzcu zuv zzv000111hhhcccdzhhuuudzhhvvvdzhh、( )( )cvzz000,0hhccvvdzdzcccuc uc uh c uc uh c u c vcvh c

8、 vc vyzucvcccEExyyyzz cvyzh c uh c vc vh ccEExyyyyzz00zzzhcccEEEzzzz c vc vc vc vhyyh c vyc vcMhy cvyc vchMyyy0yh cEyyyh c uh c vchMxyyyyhcuhcvchMxyyy0huhvxyyccchuhvhMxyyy,xyyxmmxyyccchuhvhMxyyy1yxyyyhMhu chv ccmxmymymy0huhvxy110 xyhuhvmxmyqhu00( )yycyyq ymqdym hudyym0cqx110 xyhuhvmxmy001110yycyyxxx

9、qhvmhu dym hudymxmxmx1yxyyyhMhu chv ccmxmymymyxyyymccm huhMxy myccxyycycqqmccm huhMxqmqyy0( )yccyyqq ym hudym huy2xyccccm h uMxqq( )( )cq yyQ( )y2xyccccm h uMxqq221xyccm h uMxQ2( , )yxyD xmh uM21( , )yccD xxQ21( , )yccD xxQyccchuhvhMxyyy21( , )yccD xxQ( )y( , )c x( , )c x y00( )yycyyq ymqdym hudy( )

10、( )cq yyQ( )y( )cq y11niiiq yQ1nyiiim huyniiyy10( )bchq yb qhqQqWhAhW01,b b( )( )cq yyQ11niiiq yQ0151,3bb2( , )yxyD xmh uM*yMhuh*u*ugRi0.40.82xm h u21( , )yccD xxQ( , )yD x21( , )yccD xxQ( , )yD xyM2xmh uyD2yDccxQ222yxyDmh uMDQQ2ccDx1 河流中的混合过程河流中的混合过程2 矩形河道均匀流污染带的计算矩形河道均匀流污染带的计算3 不规则河道非均匀流污染带的计算不规则河道非均匀流污染带的计算4 河流中非守恒物质污染带计算河流中非守恒物质污染带计算4 河流中非守恒物质污染带的计算河流中非