Transzportfolyamatok II 1. előadás

Az előadások a következő témára: "Transzportfolyamatok II 1. előadás"— Előadás másolata:

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

2 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: jeles /84-70 jó/69-55 közepes/54-40 elégséges

3 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…..

4

5

6

7 Vízfolyás által drénezett terület meghatározása (Tilaj, 2004)

8 III.2.2             Elzárószerkezetek

9 Cigándi árapasztó

10 Dorr ülepítő

11 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)

12 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

13

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

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

16 Transzportegyenlet

17 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

18 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

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