78 З.ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОКО ЛЬМ АТ АЦИОНННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ АКИВНОГО ВЛИЯНИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ На основе методики численного моделирования могут быть изучены основные закономерности динамики полей давления, концентрации взвеси и насыщенности твердыми частицами пористой среды применительно к реальным гидрологическим процессам в русловом аллювии в близи инфильтрационных водозаборов. Однако дальнейшее повышение точности расчета исследуемых параметров может быть достигнуто только за счет привлечения двух-мерной задачи о течении суспензии в пористой среде. 3.1. Уравнение неразрывности для жидкой фазы Рассмотрим неподвижную систему координат в пористой среде и выделим в пористой среде некоторый объем К, ограниченный поверхностью 5 (рис. 3.1) Пусть р плотность жидкости в пористой среде: Р = *МХ _ Шж с1Уж с!У. <1У &ж (IV.ау 7 Рж*”л (3.1) где Мжмасса жидкости; Ужобъем, занимаемый жидкостью; У„ Уж + Утобъем пор, где V? объем, занимаемый твердыми частицами в порах; рж _ плотность жидкости; д насыщенность норового пространства жидкостью; то пористость среды. Вектор расхода жидкости обозначим через <у, м/с: РжЯ ~ Рж°> где и истинная скорость движения жидкости в пористой среде. Количество жидкости, протекающей в единицу времени через площадку в направлении к нормали Гг: Яп = [я"}® • Для количества жидкости, вытекающей из объема У через поверхность 5 за время г/г, справедливо соотношение Р ж \ = Рж\[‘1пУ ■ .4 8 |
166 VI. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОКОЛЬМАТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ АКТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ На основе методики численного моделирования могут быть изучены основные закономерности динамики полей давления, концентрации взвеси и насыщенности твердыми частицами пористой среды применительно к реальным гидрологическим процессам в русловом аллювии вблизи инфильтрационных водозаборов. Однако дальнейшее повышение точности расчета исследуемых параметров может быть достигнуто только за счет привлечения двухмерной задачи о течении суспензии в пористой среде. 6.1. Уравнение неразрывности для жидкой фазы Рассмотрим неподвижную систему координат в пористой среде и выделим в пористой среде некоторый объем К, ограниченный поверхностью 5 (рис. 6.1.1). Пусть р плотность жидкости в пористой среде: с1У лм„ лк лк ЛУ ЛУ т = РжЛтй, (6.1.1) где Мж масса жидкости; Уж объем, занимаемый жидкостью; Уп=Уж+ Утобъем пор; Ут объем, занимаемый твердыми частицами в порах; рж плотность жидкости; 5 насыщенность порового пространства жидкостью; то пористость среды. Вектор расхода жидкости обозначим через м/с: |