Поиск

Гидродинамическая дисперсия (часть 1)
13.03.2013

Перераспределение веществ в почвенном растворе, вызванное сложностью строения порового пространства, неоднородностью скоростей потока в порах различного диаметра и формы называется дисперсией (механической дисперсией, конвективной диффузией). Размыв фронта движущегося раствора по своему внешнему проявлению подобен действию молекулярной диффузии, т.к. и в том, и в другом случае перенос растворенного вещества происходит против градиента концентрации. Это позволило описать перемешивание раствора уравнением аналогичным первому закону Фика с заменой коэффициента молекулярной диффузии Dm на Dh названным коэффициентом механической или гидродинамической дисперсии. Многочисленные эксперименты по определению коэффициента гидродинамической дисперсии показали, что на величину Dh наибольшее влияние оказывает скорость движения потока в порах v и структурное строение почвы. Полученное для расчета Dh уравнение:

Гидродинамическая дисперсия (часть 1)

включает два параметра: λ - коэффициент, учитывающий дисперсию скорости потока в порах разного размера, называемый параметром гидродинамической дисперсии почвы или шагом смешения [см, м]; показатель степени n, зависящий от степени агрегированности почвы.
Величину λ можно определить как элементарную ячейку смешивания. Поэтому она возрастает с увеличением неоднородности упаковки почвенных частиц. Эксперименты по определению шага смешения, проводимые в почвах и грунтах, показали значительный разброс этой величины - от 0.2 см в песках до десятков километров при переносе веществ в ландшафте. Однако в среднем шаг смешения в образцах модельных сред (песок, стеклянные шарики, смесь песка и глины) порядка 10в-1 - 10в0 см; для насыпных образцов почв - 10в0 - 10в1 см, и для почвенных монолитов - порядка 10в1. Эксперименты, проведенные И.П. Айдаровым, показывают, что параметр λ нелинейно возрастает с утяжелением гранулометрического состава почвы от значения 0.06 см в песках до 50 см в тяжелых суглинках и не зависит от концентрации и скорости фильтрации растворов.
Исследованиями Л.П. Корсунской установлено, что параметр n варьирует от 1.20 до 1.35 в черноземах, от 1.17 до 1.60 в дерново-аллювиальных и от 1.30 до 1.52 в серых лесных почвах. Однако на практике определение зависимости параметра n от скорости движения потока является трудоемким и дорогостоящим, поэтому в большинстве случаев n принимают равным единице.
Коэффициенты эффективной диффузии и гидродинамической дисперсии часто объединяют в один параметр D - коэффициент конвективной диффузии:
Гидродинамическая дисперсия (часть 1)


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *