Studio della dispersione in alvei meandriformi
Autore
Chiara Meneghini - Università degli Studi di Padova - [2001-02]
Documenti
Abstract
Il presente lavoro elabora un'espressione teorica del coefficiente di dispersione longitudinale per alvei meandriformi, confrontata poi con risultati sperimentali.
Per introdurre l'argomento si sono illustrati i meccanismi fisici che caratterizzano il comportamento di un soluto assunto passivo, non reattivo, immerso in un corso d'acqua, le scale spaziali e temporali sulle quali avvengono questi meccanismi e inoltre viene data una panoramica sugli studi pi'u importanti e significativi condotti sull'argomento, quali il contributo di Taylor (1954), Elder (1959), e Fischer (1967-1969).
L'alveo e il campo di moto generato vengono descritti assumendo un sistema di riferimento tridimensionale in coordinate curvilinee, e, attraverso considerazioni di carattere fisico e teorico si perviene ad una decomposizione quasi bidimensionale del vettore velocità.
Sostituendo poi questa decomposizione nelle stesse equazioni del campo di moto successivamente mediate sulla verticale, applicando le opportune condizioni al contorno e risolvendo il problema con un'espansione in serie di potenza di un parametro sufficientemente piccolo, si ottengono le soluzioni per le varie grandezze.
Queste ultime sono state introdotte nell'equazione che descrive la diffusione turbolenta di un soluto passivo, non reattivo mediata sulla verticale e, considerando il fenomeno della dispersione su due tipi di scale, lenta e veloce, assumendo un sistema di riferimento mobile e seguendo la teoria di Taylor, si ottiene un'espressione teorica del coefficiente di dispersione longitudinale.
Utilizzando dati da canaletta sperimentale si sono ottenuti i valori del coefficiente di dispersione longitudinale poi confrontati con risultati derivati dall'applicazione di altri metodi d'indagine.
Per introdurre l'argomento si sono illustrati i meccanismi fisici che caratterizzano il comportamento di un soluto assunto passivo, non reattivo, immerso in un corso d'acqua, le scale spaziali e temporali sulle quali avvengono questi meccanismi e inoltre viene data una panoramica sugli studi pi'u importanti e significativi condotti sull'argomento, quali il contributo di Taylor (1954), Elder (1959), e Fischer (1967-1969).
L'alveo e il campo di moto generato vengono descritti assumendo un sistema di riferimento tridimensionale in coordinate curvilinee, e, attraverso considerazioni di carattere fisico e teorico si perviene ad una decomposizione quasi bidimensionale del vettore velocità.
Sostituendo poi questa decomposizione nelle stesse equazioni del campo di moto successivamente mediate sulla verticale, applicando le opportune condizioni al contorno e risolvendo il problema con un'espansione in serie di potenza di un parametro sufficientemente piccolo, si ottengono le soluzioni per le varie grandezze.
Queste ultime sono state introdotte nell'equazione che descrive la diffusione turbolenta di un soluto passivo, non reattivo mediata sulla verticale e, considerando il fenomeno della dispersione su due tipi di scale, lenta e veloce, assumendo un sistema di riferimento mobile e seguendo la teoria di Taylor, si ottiene un'espressione teorica del coefficiente di dispersione longitudinale.
Utilizzando dati da canaletta sperimentale si sono ottenuti i valori del coefficiente di dispersione longitudinale poi confrontati con risultati derivati dall'applicazione di altri metodi d'indagine.
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