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.

Gasaustausch an der Wasser-Luft Grenzfläche spielt sowohl in geophysikalischen Prozessen als auch in Umweltströmungen eine wichtige Rolle.自然地球化学物质的应用范围很广，工业应用范围很广。通常情况下，气体流动的主要动力来自于湍流的影响，就像它们在Seen和Ozeanen中的作用一样。在Flüssen的Sohlreibung induzierte Turbulenz。在地形学上，许多水库和水库都是不规则的，它们是风力和恶劣的健康教育的缩影。在solchen Regionen ist努尔die windinduzierte Turbulenz der maßgebende Prozess，sondern auch die durch Auftriebsströmungen erzeugten Strömungsinstabilitäten.这种机制只不过是一种基本的解释。这是一个非常重要的研究项目，它需要借助现代光学仪器的帮助，从而对天然气涡轮增压器和瓦塞尔- Luft Grenzfläche发动机产生影响。Mit den gewählten Messtechniken ist es möglich，simultan das Eschwindigkeitsfeld（w）sowie die Konzentrationsschwankungen（c）zu quantifizieren den Eschenten Massenfluss（c）direkt zu erfassen.该测试方法可以直接在肌肉萎缩的物理过程中进行肌肉萎缩的量化。这一过程是水质量管理的一个重要方面。用于预测Seen or wasserreservoirs von großer Bedeutung中的水质。该项目将于2005年3月启动，目的是研究燃气轮机对湍流的影响，并可通过韦尔登进行逻辑推理。