5.1. Mô hìn hô nhiễm không khắ
tán chấ tô nhiễm
khắ ựược xác ựịnh bởi hai quá trình cơ bản: chuyển ựộng chuyển tải do chuyển ựộng trung bình của chất lỏng (chất khắ) và sự khuếch
0C
- - - Sự biến thiên nhiệt ựộ của môi trường (Tmt) --- Sự biến thiên nhiệt ựộ của khối khắ (Tkk) 300
tán do rốị Chắnh vì vậy, mô hình toán học phải mô tả chắnh xác cả trường nồng ựộ trung bình lẫn các ựặc trưng khuếch tán rốị
Hệ các phương trình chắnh xác mô tả sự thay ựổi theo thời gian mọi chi tiết của sự thay ựổi trường vận tốc và nồng ựộ trên thực tế rất khó khả thi ngay cả khi có trong tay các phương tiện tắnh toán hiện ựạị Một cách tiếp cận tương ựối khả thi trên thực tế là xem xét và giải phương trình chuyển ựộng trung bình (phương trình này mô tả sự phân bố nồng ựộ trung bình theo thời gian). Bài toán lan truyền chất trong không khắ ựược ựưa về tìm nghiệm của bài toán biên với phương trình vi phân ựạo hàm riêng cùng ựiều kiện ban ựầu và ựiều kiện biên xác ựịnh. Phương trình lan truyền chất với các giá trị trung bình của vận tốc gió và nồng ựộ có dạng sau ựây:
C C C C C C C Ux Uy Uz Kx Ky Kz S t x y z x x y y z z ∂ + ∂ + ∂ + ∂ =∂ ∂ +∂ ∂ +∂ ∂ + ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ (3.1) Trong ựó
С là các giá trị trung bình của nồng ựộ Ux, Uy, Uz là vận tốc gió theo các phương
Ki là hệ số khuếch tán rối (tương ứng với các trục tọa ựộ Ờ x, y, z) S là hàm nguồn, mô tả tốc ựộ thay ựổi của nồng ựộ thể tắch do các biến ựổi hóa học hay sự phân rã của các chất.
Các trục tọa ựộ: trục x hướng theo hướng gió, y hướng vuông góc với x và ở mặt ựất, z là trục hướng lên trên.
để giải quyết các bài toán thực tế, phương trình (3.1) ựược rút gọn bớt một số số hạng. Trục x ựược hướng theo hướng gió nên thành phần Uy rất nhỏ và có thể xấp xỉ bằng 0. Thành phần Uz là sự tổng hợp từ thành phần thẳng ựứng của vectơ vận tốc gió trung bình và thành phần thẳng ựứng, tốc ựộ chuyển ựộng trung bình của chất ô nhiễm Wz, chất này có thể lơ lửng, lắng ựọng phụ thuộc vào tạp chất nhẹ hay nặng hơn không khắ xung quanh. Giá trị trung bình
của thành phần thẳng ựứng của khối không khắ trên một bề mặt