對流擴散問題對流擴散問題涉及的物理過程
對流擴散問題對流擴散問題涉及的物理過程
1.對流過程:在流動的流體中,物理量u的總量會因對流而改變。這部分變化可以分為兩部分:一是隨時間的增長,二是由于流體流動導致的位置變化,這相當于V區域中u的隨體導數的積分。2.擴散過程:擴散分為分子擴散和湍流擴散,它促使物理量u從高濃度區域向低濃度區域傳遞。擴散速率通常用q表示,由Fick定律給出,q = -K grad(u),其中K是擴散系數張量,由分子擴散系數Km和湍流擴散系數Kt構成。確定K值通常需要實驗測定,若擴散各向同性,則簡化為q = -k grad(u),k是擴散系數。
導讀1.對流過程:在流動的流體中,物理量u的總量會因對流而改變。這部分變化可以分為兩部分:一是隨時間的增長,二是由于流體流動導致的位置變化,這相當于V區域中u的隨體導數的積分。2.擴散過程:擴散分為分子擴散和湍流擴散,它促使物理量u從高濃度區域向低濃度區域傳遞。擴散速率通常用q表示,由Fick定律給出,q = -K grad(u),其中K是擴散系數張量,由分子擴散系數Km和湍流擴散系數Kt構成。確定K值通常需要實驗測定,若擴散各向同性,則簡化為q = -k grad(u),k是擴散系數。
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對流擴散問題研究的是流體中單位體積所攜帶的物理量,如密度、污染濃度或熱能的變化。這些變化由三個關鍵過程組成:1. 對流過程:在流動的流體中,物理量u的總量會因對流而改變。這部分變化可以分為兩部分:一是隨時間的增長,二是由于流體流動導致的位置變化,這相當于V區域中u的隨體導數的積分。2. 擴散過程:擴散分為分子擴散和湍流擴散,它促使物理量u從高濃度區域向低濃度區域傳遞。擴散速率通常用q表示,由Fick定律給出,q = -K grad(u),其中K是擴散系數張量,由分子擴散系數Km和湍流擴散系數Kt構成。確定K值通常需要實驗測定,若擴散各向同性,則簡化為q = -k grad(u),k是擴散系數。3. 源和匯:流場中的物理量u增減是由分布在其中的源和匯決定的。源(Q>0)使u增加,匯(Q<0)使u減少。源和匯的強度決定了u變化的速率,可用線性衰滑指減或指數衰減的函數來描述,如Q = f - βu或Q = f - u0 e^(-1/γ)。總的來說,對流擴散問題涉及流體中物理量u的動態變化,由對流、擴散和源匯三個基本過程共同作用于流場中的有限區域V來描述。這些過程共同影響著物理量u在空間和時間上的分布。
對流擴散問題對流擴散問題涉及的物理過程
1.對流過程:在流動的流體中,物理量u的總量會因對流而改變。這部分變化可以分為兩部分:一是隨時間的增長,二是由于流體流動導致的位置變化,這相當于V區域中u的隨體導數的積分。2.擴散過程:擴散分為分子擴散和湍流擴散,它促使物理量u從高濃度區域向低濃度區域傳遞。擴散速率通常用q表示,由Fick定律給出,q = -K grad(u),其中K是擴散系數張量,由分子擴散系數Km和湍流擴散系數Kt構成。確定K值通常需要實驗測定,若擴散各向同性,則簡化為q = -k grad(u),k是擴散系數。
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