风速引起的湍流对挥发性污染物传质的影响
2012-10-12陈丽萍程璟涛蒋军成邓广发
河海大学学报(自然科学版) 2012年6期
陈丽萍,程璟涛,蒋军成,邓广发
(1.南京工业大学城市建设与安全工程学院,江苏南京 210009;2.江苏方天电力技术有限公司,江苏南京 211102)
准确预测挥发性污染物泄漏后在水体和大气中的时空分布,能为水气生态环境健康诊断、控制管理提供重要依据。挥发性污染物泄漏后在水气中的时空分布受到诸多因素影响,如污染物种类,水、气及其交界面的流态等。由于水气界面上挥发性污染物挥发传质的复杂性,迄今为止,人们对其机理尚不清楚。本文探讨了由风速引起的水、气及其交界面的湍流对挥发性污染物挥发传质的作用。水气交界面附近的流动结构性质很独特:如分界面通常不平整;在水流速度非常高时会形成自然掺气,水流速度较高时水面上有波出现,水流速度较低时,分界面本身变形不大,气侧的流动性质与气流绕过固体边界的流动性质相似,而水侧却并非如此[1-2]。这主要是因为水气交界面水侧的时均流速梯度很小,因而在水气交界面附近耗散的湍动能只能来源于自由液面以下水侧产生的湍动能及水气交界面以上通过压强场传递的湍动能[3]。从这一点来看,水气交界面附近的流动结构极大地依赖于水侧的涡与水气交界面的碰撞。但当气流速度较高时,水气交界面附近的流动结构也与气侧的湍流运动有关。
目前还很难通过实验得到水气交界面附近流场的准确数据,数值模拟成为研究水气交界面湍流结构的有效方法。……
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