污染擴散

流體分子的布朗運動或流體微團的紊動，使流體中污染物質濃度均化的物質傳輸現象。

基本介紹

• 中文名：污染擴散
• 外文名：Pollution diffusion

分類

根據污染擴散的引發原因可將其分為分子擴散和紊動擴散。其中分子運動引起的擴散稱分子擴散，流體紊動引起的擴散稱紊動擴散。在紊流中既有分子擴散又有紊動擴散，但分子擴散比紊動擴散要弱的多，其作用常被忽略。

研究方法

紊動擴散的研究途徑有拉格朗日法和歐拉法。

拉格朗日法是1921年泰勒首先運用成功的，他從單個質點的擴散距離與脈動流速的關係出發，套用統計分析理論求得平穩均勻紊流中起始時間不同的多個質點擴散距離的均方值，引入取決於自相關函式的拉格朗日積分時間比尺TL，得出t<<TL情況下擴散距離與時間成正比例，t>>TL情況下擴散距離與時間的1/2次方成比例的擴散規律，奠定了紊動擴散的理論基礎。

歐拉法從紊流中擴散物質質量守恆原理出發，建立普遍的擴散方程。再將分子擴散的費克定律與紊動擴散相比擬，得出以紊動擴散係數表示的紊流污染擴散方程。G.K.巴徹勒通過分析質點擴散距離與其機率的關係得出，單個質點擴散到某一已知點的機率就是擴散質的平均濃度在空間的分布，從而明確了歐拉擴散分析法的數學實質。目前實際工作中常常靠觀測流場及濃度場的時均特性來確定流動域的擴散係數。