Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Hydrodynamika Fyzikální vlastnosti vody Stratifikace Pohyby vody.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Hydrodynamika Fyzikální vlastnosti vody Stratifikace Pohyby vody."— Transkript prezentace:

1 Hydrodynamika Fyzikální vlastnosti vody Stratifikace Pohyby vody

2 Fyzikální vlastnosti vody H2OH2O H-můstky – změna vlastností

3 Fyzikální vlastnosti vody H-můstky – změna vlastností - více než kapalina – tekutý krystal - kapalina v teplotách °C – srovnej H 2 S, NH 3

4 Fyzikální vlastnosti vody Hustota fcí: teploty tlakusnižuje T max  o 0.1 °C/100 m salinitysnižuje T max  o 0.2 °C/1 gl -1

5 Fyzikální vlastnosti vody Viskozita dynamická viskozita – Pa s -fce teploty -určující pro pohyb objektů v kapalině (ryby, zoopl., seston) -význam pro stratifikaci a prudění vody kinematická viskozita = dyn. visk./  (m -2 s -1 ) -míra skutečného proudění vody -určuje gradient rychlostí proudění směrem od povrchu

6 Fyzikální vlastnosti vody Specifické teplo -změna teploty 1 g kapaliny o 1 °C -1 cal = J (15 °C) -vysoká tepelná kapacita Odparné teplo – 2454 J g -1 teplota vody zřídka přesahuje 30 °C–proti přehřátí, snižuje odpar Sublimační teplo – 2843 J g -1 Teplo tání a tuhnutí – 334 J g -1 relativně nízké, ale dost vysoké na to, aby se voda dlouho neprohřívala - stratifikace Teplo x Teplota – určující pro rychlost procesů

7 Fyzikální vlastnosti vody Povrchové napětí -2. největší po …. -povrchová blanka -pěnivost

8 Fyzikální vlastnosti vody Adsorpce záření -vysoký rozptyl světla – vysoká adsorpce -odlišné pohlcení různých - čím delší, tím větší pohlcení UV-vysoké u barevných vod

9 Fyzikální vlastnosti vody Polarita -dobré rozpouštědlo pro soli a polární látky -transport látek z povodí

10 Tepelná bilance Q = Qsp + Qsr + Qp + Qw - Qe -Qk - Qr - Qv ± Qd ± Qa kde, Qsp - přívod přímým slunečním zářením Qsr - rozptýlené sluneční zářením Qp - přítoky Qw - teplo vzniklé prací sil vnitřního tření ve vodě Qe - ztráta výparem z vodní hladiny Qk - ztráta konvekcí Qr - ztráta vyzařováním z vodní hladiny Qv - ztráta s odtékající vodou Qd - výměna mezi korytem a vodou Qa - přívod/ztráta atmosférickými srážkami +-

11 Stratifikace hustota

12 Změna teploty ve vodním sloupci

13 Roční cyklus – dimiktické jezero/nádrž A jarní míchání B začátek letní stratifikace C vrchol letní stratifikace D podzimní míchání E zimní (převrácená) strat.

14 Typy stratifikace

15 jezero/nádrž: amiktické – trvale zamrzlé, není „klasické míchání“ studené monomiktické – led; 1 míchání; léto bez ledu studené polymiktické – led; mělké; léto bez ledu dimiktické teplé polymiktické – bez ledu; mělké; vícekrát mícháno teplé monomiktické – bez ledu; hluboké

16 Stabilita stratifikace Jak určit, zda se jezero míchá nebo ne? stabilita stratifikace – síla, potřebná k promíchání vodního sloupce uplatňují se: rozdíl hustot, morfologie

17 Holomixie x Meromixie nedojde k promíchání celého vodního sloupce mixolimnion x monimolimnion chemoklina, haloklina čas

18 Hydrodynamika – pohyby vody vlny – více periodické, na místě proudy – méně periodické, jednosměrné uplatnění – závisí na morfometrii jezera/nádrže a okolí mechanismy (činitelé) pohybu: stojaté vody – vítr – směr, rychlost tepelná výměna - ochlazování tekoucí vody - gravitace procesy pohybů vody velmi komplexní

19 Proudění laminární díky viskozitě – skluz vrstev po sobě diffusive boundary layer turbulentníjakékoli narušení laminarity Reynoldsovo číslo: Re=U L/ U rychlost proudění L tloušťka vrstvy kinematická viskozita laminární – Re<500 proudění turbulentní – Re>2000 v trubkách

20 Typy pohybů

21 Coriolisovy síly, vítr odstředivá síla Země severní polokoule – voda tlačena doleva jižní polokoule – voda tlačena doprava Vítr – rychlost, směr střižná síla větru – moment působící na hladinu

22 Povrchové vlny délka výška frekvence periodicita advekce – horizontální pohyb – přemístění částic – depozice sedimentů

23 Langmuirovo proudění průměr „válce“ ~ hloubce míchané vrstvy

24 Seiche [séše] povrchové – uninodální, bi-, multinodální – naklánění hladiny vnitřní významnější, transport tepla, plynů a živin narušování stratifikace

25 Vnitřní seiche narušování termokliny, metalimnia

26 Kelvin waves kombinace vnitřní seiche a Coriolisovy síly „coastal jets“ – působí u břehu

27 Poincaré waves působí ve volné vodě „boule“ a „dolíky“ v hypolimniu

28 Časová měřítka pohybů

29 „Malé“ jevy Kelvin-Hemholtzova nestabilita turbulence, zamíchávání hypolimnia po rozpadu „velkých“ jevů konvekce – hustotní proudy hladina – den x noc po rozpadu „velkých“ jevů

30 Typy pohybů kinetická energie přítoku

31 Vliv přítoku Q, TRT odtok, manipulace


Stáhnout ppt "Hydrodynamika Fyzikální vlastnosti vody Stratifikace Pohyby vody."

Podobné prezentace


Reklamy Google