Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Введение. Снабжение крупных городов и промышленных центров доброкачественной водой для питья и водой для технических нужд стало острой техно-экологической проблемой




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Снабжение крупных городов и промышленных центров доброкачественной водой для питья и водой для технических нужд стало острой техно-экологической проблемой. Для её решения помимо открытых источников (реки, озера, водохранилища) активно используются подземные воды влагосодержащих пластов. Они менее подвержены антропогенным воздействиям, однако для и для них вопросы, связанные с загрязнением, остаются актуальными. Один из них – локализация вредных примесей, проникающих в часть пласта с тем, чтобы вода в других частях оставалась чистой и пригодной для потребления.

Эту цель можно достичь, используя часть грунтовых вод для создания на пути распространения загрязнений своеобразного гидрологического барьера, общая схема которого показана на рисунке.

 

 

Между источником загрязнения (звездочки) и водозаборными скважинами устанавливаются специальные скважины, накачивающие достаточно чистую воду в пласт и повышающие её уровень (барьер). Накачка создаёт принудительное движение грунтовых вод вправо и влево от барьера (стрелки). Фильтрующаяся направо часть потока сносит назад текущую ей навстречу воду с примесями, препятствуя дальнейшему продвижению загрязнений вдоль пласта.

 

Математическая модель, реализующая эту схему, содержит уравнения фильтрации грунтовых вод и уравнения распространения примесей, дополненные соответствующими входными данными (свойствами грунта, воды и примесей, сведениями о геометрии рассматриваемой области, краевыми условиями и т.д.) При относительно небольшом содержании примесей в воде они не оказывают на её движение заметного влияния, поэтому фильтрацию можно рассматривать относительно от динамики распространения загрязнений. При некоторых допущениях, главным из которых является предположение о достаточной протяженности пласта, движение воды описывается в рамках модели Буссинеска. В этом случае все характеристики процесса – функции переменных , , . На рисунке схематически изображен вид на пласт сверху, где крестиками обозначены накачивающие, квадратиками – водозаборные скважины, а звездочками – источник загрязнения.

 

 

 

Модель распространения примесей получается (как и уравнение Буссинеска) из закона сохранения (баланса) массы примеси в элементе грунта. В отсутствие диффузии загрязнений она представляет собой обычное уравнение неразрывности и в простейшем варианте имеет вид

,

где – концентрация примесей, – известная интенсивность источников загрязнений (остальные обозначения, что и в предыдущем параграфе). Это уравнение можно трактовать (при известных функциях , , ) как двумерное уравнение переноса концентрации . Так кА по закону Дарси

,

то данное уравнение переписывается в виде

.

Если же принять во внимание заметное хаотическое движение примесей, то последнее уравнение усложняется:

Становясь уравнением второго порядка (параболического типа) относительно функции . Дополнительные члены в ООО правой части отвечают увеличению или уменьшению массы примеси в элементе грунта благодаря наличию потоков, вычисляемых по закону Фика

,

где – коэффициент диффузии.

Одним из способов численного исследования полученной математической задачи, состоящей из двух параболических уравнений: уравнения Буссинеска и приведенного выше уравнения для , является переход к дискретной модели и использование интегро-интерполяционного метода конечных разностей.

На рисунке приведен результат вычислительного эксперимента по описанной выше методике, моделирующего динамику явления (замкнутые линии отвечают постоянным значениям концентрации примесей в некоторых условных единицах). Для простоты свойства грунта считались постоянными на достаточном удалении от источника загрязнений величины и полагались равными нулю, расчетные шаги по времени и по пространству составляли примерно один месяц и один километр соответственно. Характерные масштабы всего процесса –десятки лет и сотни километров.

 

а) – года, б) – лет,

в) – лет, г) – года.

 

Из рисунка видно, что примеси от источника загрязнений распространяются во все стороны, кроме направления, где поставлен гидрологический барьер, предохраняющий заборные скважины от попадания в них недоброкачественной воды.

Разумеется, окончательный ответ о целесообразности гидрологического барьера может быть получен лишь после дополнительных исследований по моделированию изучаемых процессов, в том числе с учетом свойств конкретных грунтов, различных способов расположения скважин, экономических аспектов и т.д. Очевидно, что те или иные решения рассматриваемой проблемы должны опираться на математическое моделирование и вычислительный эксперимент, поскольку масштабы явления исключают натуральные эксперименты, а лабораторные испытания в силу отсутствия подобия дают лишь ограниченную информацию.

Содержание

 

Введение…….………………………………………………...………….… 3

1. Принцип действия………………………………………...…….............. 4

2. Основные характеристики и параметры...……………………..........….. 6

3. Применение и основные схемы включения……….……...…………….. 11

Список литературы…………………...........……………………………... 13

 

 

Введение

 

Резисторы (сопротивления) – это наиболее распространенные компоненты электронной аппаратуры, с помощью которых осуществляется регулирование и распределение электрической энергии между цепями и элементами схем.

На практике, кроме линейных резисторов, иногда встречаются термозависимые (терморезисторы) и нелинейные (варисторы) резисторы. Нелинейные свойства подобных резисторов позволяют применять их в стабилизаторах и ограничителях напряжения, для формирования импульсов, для измерения температуры. В связи с тем, что многим современным электрическим приборам требуется параметрическая термостабилизация, защита от импульсных воздействий напряжения, наиболее удобными (из–за размеров, количества элементов) являются варисторы и терморезисторы.

Терморезистор – резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от температуры.

Рис.1. Обозначение на схемах

 







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 274. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.024 сек.) русская версия | украинская версия