Главная страницаПомощь
ico

Большая Энциклопедия Нефти Газа

Мы не левые и не правые, потому что мы валенки
Законы Мерфи (еще)

Вертикальное перемешивание

Страница 4

За счет энергии ветра происходит образование капиллярных и ветровых волн, сгонов-нагонов воды, ветровых течений. Нередко ветер является основной причиной вертикального перемешивания вод, а иногда и стоячих волновых колебаний уровня и даже внутренних волн.

Неравномерное поглощение солнечной радиации по акватории водоема - зачастую главный фактор формирования плотностного течения и конвективного перемешивания вод. Вследствие неравномерного поглощения солнечной радиации по вертикали формируется температурная стратификация вод. На границе выраженного скачка температуры в условиях нарушения равновесия вод, например, под действием ветра часто возникают внутренние волны. Действие этих волн приводит к вертикальному перемешиванию вод с различной температурой и способствует заглублению нижней границы термоклина.

Неравномерное поглощение солнечной радиации по акватории водоема - зачастую главный фактор формирования плотностного течения и конвективного перемешивания вод. Вследствие неравномерного поглощения солнечной радиации по вертикали формируется температурная стратификация вод. На границе выраженного скачка температуры в условиях нарушения равновесия вод, например, под действием ветра часто возникают внутренние волны. Действие этих волн приводит к вертикальному перемешиванию вод с различной температурой и способствует заглублению нижней границы термоклина.

Это объясняется, очевидно, влиянием вертикального перемешивания потоков, которое особенно заметно проявляется при значительной разности удельных весов жидкостей, находящихся в верхнем и нижнем концах аппарата.

Степень рассеяния примесей в атмосфере в различных погодных условиях различна и определяется в основном скоростью ветра и температурным градиентом в воздухе, которые зависят от свойств поверхности земли и теплового баланса на ее поверхности. Чем сильнее нагрета земля, тем интенсивнее вертикальное перемешивание воздуха. Если температура окружающего воздуха понижается с высотой больше чем на 1 на каждые 100 м высоты, то нагретые объемы воздуха поднимаются на большую высоту, а взамен их вниз опускаются холодные струи воздуха. Такие условия называются конвективными, неустойчивыми и характеризуются интенсивным вертикальным перемешиванием воздуха, что приводит к значительному разбавлению выбрасываемых радионуклидов в атмосфере.

Показано, что эффект конусности ограничивается скоростями газового потока, превышающими на 30 % величину скорости минимального псевдоожижения, и высотой слоев больше 600 мм. В аппаратах с цилиндрической вставкой уменьшение скоростей вертикального перемешивания не наблюдается. Были разработаны удовлетворительные способы отбора проб и индикаторная техника. Подтверждена также важность статистического метода планирования и обработки опытных данных.

Второй тип аэрационного стабилизационного пруда показан на рис. 11.39. Сжатый воздух вводится через ряды пластиковых труб, установленных поперек дна пруда. Пузырьки воздуха, поднимающиеся на поверхность, обеспечивают вертикальное перемешивание и распределение растворенного кислорода. Глубина воды в аэрационных прудах обычно составляет 3 м; используется последовательная схема работы лагун с общим временем пребывания от 25 до 35 сут. Система трубчатой аэрации наиболее успешно применяется в тех местах, где поверхность прудов зимой замерзает на несколько месяцев и для поддержания аэробных условий необходима подача атмосферного воздуха. В районах с таким климатом качество воды, вытекающей из неазри-руемых факультативных прудов, обычно является неудовлетворительным, а поверхностные аэраторы выходят из строя при образовании льда.

Поступления кислорода недостаточно в прудах для сбора сточных вод, неглубоких эвтрофных водоемах, расслоенных озерах, водохранилищах, поэтому требуется искусственная аэрация. Введение сжатого воздуха не только усиливает циркуляцию и вертикальное перемешивание воды, препятствует ее расслоению, ускоряет разложение органического вещества, исключает самоотравления водоемов, но и обусловливает некоторые экономические и гигиенические результаты. Достаточно назвать отсутствие льда вблизи гидротехнических сооружений, увеличение рыбных ресурсов и запасов питьевой воды.

Но насыщение вод Черного моря кислородом ( в отличие от многих других морей) возможно только через контакт с атмосферой. Для того чтобы кислород поступал в более глубокие слои моря, необходимо вертикальное перемешивание вод. В Черном море такому перемешиванию препятствует различие солености воды в верхних ( меньше) и нижних слоях. Поэтому только верхний слой моря, объем которого составляет лишь пятнадцатую часть всего объема моря, насыщен кислородом. Остальная, большая часть моря лишена кислорода и заражена сероводородом. Эта особенность Черного моря предопределила развитие жизни в нем только в верхнем, относительно тонком слое. Вот почему о чистоте этого поверхностного слоя необходимо заботиться всем странам Черноморского бассейна.

Лопастные мешалки обычно имеют большой относительный диаметр, меньшие частоты вращения и число лопастей, равное двум. Таких мешалок на высоком валу может быть несколько; они не обеспечивают значительного вертикального перемешивания жидкости, но зато потребляют меньшую мощность и предельно просты в изготовлении.

При неблагоприятных метеорологических ситуациях, таких как температурная инверсия, повышенная влажность воздуха и атмосферные - осадки, накопление загрязнения может происходить особенно интенсивно. Обычно в приземном слое температура воздуха уменьшается с высотой, при этом происходит вертикальное перемешивание атмосферы, уменьшающее концентрацию загрязнения в приземном слое. Обычно такое состояние сохраняется короткое время, однако в ряде случаев температурная инверсия может наблюдаться в течение нескольких дней.

Страницы: 1 2 3 4
. © Copyright 2008-2014 by Знание

Поделиться:


.

Трудно искать информацию на сайте ? Воспользуйтесь поиском от Google по сайту: