Transzportfolyamatok II 1. előadás Karches Tamás BME- Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

Követelmény Félévközben: 1 Zh, amit lehet pótolni 30 pont Vizsgaidőszakban: 1 vizsgadolgozat megírása: 70 pont A zh dolgozatnál és a vizsgán minden írott, nyomtatott jegyzet, könyv, számológép használható, de EGYÉNILEG Követelmény: Vizsgán minimum 30 % (21 pont) és összesen minimum 40 % teljesítése (40 pont) Értékelés: 100-85 jeles /84-70 jó/69-55 közepes/54-40 elégséges

Félév beosztása Bevezetés, transzportfolyamatok általában. Analitikus és numerikus megoldás összehasonlítása. Transzportfolyamatokat leíró általános egyenlet Turbulencia Az általános transzportegyenlet 2D és 1D közelítése. Analitikus megoldása. Tükrözési elv, több szennyező esete, ülepedés, bomlás Felszín alatti vizek jellemzése, alapegyenlet, számítások célja, transzport Példamegoldások felszín alatti vizekre, védekezési módszerek a szennyeződéssel szemben Légköri transzportfolyamatok, légköri stabilitás, példamegoldás, a hang áramlástani megközelítésben Numerikus módszerek: iterációs és direkt eljárások, interpolációs sémák, áramlástani egyenletek diszkretizálása CFD módszerek csoportosítása, működésük bemutatása. Térbeli diszkretizáció. Peremfeltételek megadása. Turbulencia kezelhetősége. Olajfogó, Dorr- ülepítő, medence számítások Modflow, Bioscreen…..

Vízfolyás által drénezett terület meghatározása (Tilaj, 2004)

  III.2.2             Elzárószerkezetek http://www.aquadocinter.hu/themes/Vandorgyules/pages/7szekcio/farkas_kertai_rozsa_szanto_takatsne_ratky_elemei/image012.jpg

Cigándi árapasztó http://www.aquadocinter.hu/themes/Vandorgyules/pages/7szekcio/farkas_kertai_rozsa_szanto_takatsne_ratky_elemei/image012.jpg

Dorr ülepítő

PROBLÉMÁK / KÉRDÉSEK Szennyezőanyagok „sorsa” a környezetben: transzport + reakciók Környezet: folyók, tavak, felszín alatti vizek, légkör Szennyvízbevezetések, kémények stb. tervezése Vízkivételek és szennyvízbevezetések egymáshoz viszonyított helyzete Az elkeveredés távolságai Haváriavédelem, „early warning” Víz- és levegőminőség változás és jellegük? (hosszútáv, trendek)

Matematikai alapok Skalártér Vektortér 3 vektorkomponensre skalártér szintfelülettel (izobár) Térbeli megváltozása gradiens vektorral jellemezhető: 1.skalártér legrohamosabb változása 2.függő változó növekedésének irányába mutat 3.hossza arányos a változással 4.szintfelületre merőleges Vektortér 3 vektorkomponensre skalártér Divergenciával és rotációval jellemezzük

Áramlástani alapok 1 Folytonosság-anyagmegmaradás Integrálalak Differenciálalak Permanencia és összenyomhatatlanság 1 kitüntetett irány

Áramlástani alapok 2 Euler-egyenlet Bernoulli-egyenlet Navier-Stokes-egyenlet

Transzportegyenlet

TRANSZPORTFOLYAMATOK: TRANSZMISSZIÓT JELLEMZŐ FOLYAMATOK ÖSSZESSÉGE: - konvekció - diffúzió - ülepedés / felkeveredés - adszorpció / deszorpció - kémiai reakciók - biokémiai folyamatok VÍZ: SZÁLLÍTÓ KÖZEG (ÁRAMLÁSI FOLYAMATOK) KONZERVATÍV ÉS NEM-KONZERVATÍV TRANSZPORT

Analitikus megoldás Numerikus megoldás vs. Komplex folyamatok modellezése Gyors, egyszerű, zárt képletek formájában kifejezhető A diszktretizációs hibák növelik a valóság és az eredmény különbözőségét A megoldhatóság miatt sok elhanyagolás Közelítésre alkalmas-ált. numerikus modellek peremfeltételeinek becslésére Instabilitási probléma Validálás szükséges BSc szint Magasabb szaktudást igényel MSc szint

A mérés, a fizikai modell és a numerikus modell nem egymás vetélytársai, hanem egymást kiegészítő eljárások, így bármelyiket előtérbe helyezni helytelen!!!