2.Атмосферадағы қоспа диффузиясы теңдеулерін сандық жолмен шешу
Жоғарыда баяндалған қосымша әсерлердің қолайсыздығын жоққа шығару мақсатында автор (xsx, ysy, zsz) нүктесін қоршап тұратын тордың 4 бірдей нүктесінде олардың (xsx, ysy, zsz) нүктесінен пропорционалды сақталған қашықтықтарында (2 суретті қараңыз) олардың концентрациясы мәндерін бір мезгілде мына формулалар бойынша өзгертуді ұсынады:
(1.1)
(1.2)
(1.3)
(1.4)
мұнда
(1.5)
Сурет 2(xsx, ysy, zsz) нүктесіне ауыстырылған қоспаның оны қоршап тұрған 4 нүкте координатасын нүктелер арасында бөлініп таралуы
Енді атмосферадағы қоспаның диффузия процесін өрнектейтін (1.1)-(1.2) есебін сандық шешуді қарастырамыз.
Компоненттер бойынша бөлшекте отырып қоспа диффузиясының бастапқы (1.1)-(1.2)есебін өзара байланысқан үш кісі есептерге бөліктейміз [1].
Қоспаның OX осі бойымен диффузиялану есебі:
(1.6)
(1.7)
(1.8)
кезінде (1.9)
Қоспаның OY осі бойымен диффузиялану есебі:
(1.10)
(1.11)
(1.12)
кезінде (1.13)
Қоспаның OZ осі бойымен диффузиялану есебі:
(1.14)
(1.15)
(1.16)
кезінде (1.17)
көрсетілгендей, [t,t + ∆t] аз уақыт аралында мұндай бөліктеуге жол беруге болады және бастапқы (1.1)-(1.2) есебінің шешіміне жақын болатын нәтиже алынады
Бұл бөлшектеу кезінде есептеулер үшін қабылданған Kx = Kx (z), Ky = Ky (z), Kz = Kz (z) функцияларының мәндері сәйкесінше OX, OY, OZ остері бойындағы турбулентті диффузия коэффициенттерінің сандық мәндеріне тура келеді деп ұйғарылады [4].
(1.18)
(1.18) теңдеуі үшін нақты емес айырмашылықтық үлгісін жазамыз:
(1.19)
Нақты және нақты емес айырмашылықтық үлгілерінің жартылай қосындысын таба отырып Кранк-Никольсон нұсқасын аламыз:
(1.20)
(1.21)
Осылайша сызықтың теңдеулердің үш диагоналды жүйесін алдық
(1.22)
Мұнда
Достарыңызбен бөлісу: |