Gas transfer at the water surface with buyoant convective turbulence

增加对流湍流的水面气体传输

• 批准号: 5452187
• 负责人: Professor Gerhard H. Jirka, Ph.D. (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Hydromechanik (IfH)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5452187?language=en
• 关键词: Gas; transfer; water; surface; buyoant

Der Gasaustausch an der Wasser-Luft Grenzfläche spielt sowohl in geophysikalischen Prozessen als auch in Umweltströmungen eine wichtige Rolle. Die Anwendungsgebiete reichen dabei von natürlichen geochemischen Stoffkreisläufen bis hin zu industriellen Anwendungen. Bislang konzentrierten sich die meisten Studien zum Gasaustausch auf den Einfluss windinduzierter Turbulenz, wie sie beispielsweise in Seen und Ozeanen vorhanden ist bzw. durch Sohlreibung induzierte Turbulenz in Flüssen. Viele Seen oder Wasserreservoirs liegen jedoch in topografisch geschützten Bereichen, was den Windangriff und die damit verbundene Wellenbildung stark reduziert. In solchen Regionen ist nicht nur die windinduzierte Turbulenz der maßgebende Prozess, sondern auch die durch Auftriebsströmungen erzeugten Strömungsinstabilitäten. Dieser Mechanismus wurde bis jetzt nur wenig grundlegend untersucht. Das Ziel des vorgestellten Forschungsprojekts ist es deswegen, mit Hilfe von Laborversuchen unter Verwendung moderner optischer Messverfahren (berührungslos), den Einfluss von natürlichen Auftriebsströmungen auf den Gasaustausch an der Wasser- Luft Grenzfläche grundlegend zu untersuchen. Mit den gewählten Messtechniken ist es möglich, simultan das turbulente Geschwindigkeitsfeld (w) sowie die Konzentrationsschwankungen (c) zu quantifizieren den turbulenten Massenfluss (c¿w¿ ) direkt zu erfassen. Die verwendeten Messmethoden ermöglichen außerdem einen direkten Einblick in die physikalischen Prozesse des turbulenten Massenflusses sowie dessen Quantifizierung hinsichtlich des Gesamtmassenflusses. Dieses Prozessverständnis ist hinsichtlich des Wasserqualitätsmanagements bzw. der Modellentwicklung zur Prognose der Wasserqualität in Seen oder Wasserreservoirs von großer Bedeutung. Dieses Projekt steht in Beziehung mit dem im März 2005 zum Abschluss kommenden Projekt (DFG Grant No. JI 18/7-2) zur Untersuchung des Gasaustauschs unter dem Einfluss durch Sohlreibung induzierter Turbulenz, und kann damit als logische Konsequenz betrachtet werden.

Der Gasaustausch 和 der Wasser-Luft Grenzfläche 在地球物理学研究中也有类似的研究。 Die Anwendungsgebiete reichen dabei von natürlichen geochemischen Stoffkreisläufen bis hin zu industriellen Anwendungen。 Bislang konzentrierten sich die meisten zum Gasaustausch auf den Einfluss Windinduzierter Turbulenz, wie sie beispielsweise in Seen und Ozeanen vorhanden ist bzw. durch Sohlreibung induzierte Turbulenz in Flüssen。 Viele Seen oder Wasserreservoirs liegen jedoch in topografisch geschützten Bereichen, was den Windangriff und die damit verbundene Wellenbildung stark reduziert.在该地区，不存在任何风动湍流的过程，也可能会导致不稳定的情况。 Dieser Mechanismus wurde bis jetzt nur wenig grundlegend untersucht。 Das Ziel des vorgestellten Forschungsprojekts ist es deswegen, mit Hilfe von Laborversuchen unter Verwendung Moderner optischer Messverfahren (berührungslos), den Einfluss von natürlichen Auftriebsströmungen auf den Gasaustausch an der Wasser- Luft Grenzfläche 根底传说 zu untersuchen。 Mit den gewählten Messtechniken ist es möglich, simultan das turbulente Geschwindigkeitsfeld (w) sowie die Konzentrationsschwankungen (c) zu quantifizieren den turbulenten Massenfluss (c¿w¿) direkt zu erfassen。测量湍流的物理过程中的测量方法是对整体测量的量化。 Dieses Prozessverständnis is hinsichtlich des Wasserqualitätsmanagements bzw。模型对水库质量进行预测，以观察水库的情况。 2005 年在 März 进行的项目实施 zum Abschluss kommenden Projekt (DFG Grant No. JI 18/7-2) zur Untersuchung des Gasaustauschs unter dem Einfluss durch Sohlreibung induzierter Turbulenz, und kann damit als logische Konsequenz韦尔登。