Despre miscarea fluidelor stratificate

PREFATA

Lucrarea de fata se refera la miscarea sistemelor de fluide stratificate prin diferenta de densitate si se adreseaza specialistilor sau viitorilor specialisti in domeniul hidraulicii si protectiei mediului.

Sistemele stratificate au largi aplicatii practice, incepand cu problema penei de apa sarata care se formeaza in zona de varsare in mare a unui curs de apa, continuand cu decantarea suspensiilor, dezvoltarea jeturilor portante, extragerea selectiva a fluidelor si terminand cu probleme de poluare a mediilor acvatice in regim turbulent, inclusiv evacuarea apelor uzate prin sisteme de dispersie.

Desi tratarea matematica si numerica nu este evitata, in general nu se depaseste nivelul corespunzator invatamantului superior tehnic, ceea ce face lucrarea perfect accesibila unor largi categorii de persoane interesate.

Lucrarea are la baza preocuparile stiintifice ale autorului si colectivului Catedrei de hidraulica si protectia mediului din Universitatea Tehnica de Constructii din Bucuresti.

Virgil Petrescu

CUPRINS

Prefata 5

Lista principalelor notatii 9

1. INTRODUCERE 11

2. DOMENII DE APLICARE A SISTEMELOR DE FLUIDE STRATIFICATE 13
2.1. Sisteme stratificate in repaus 13
2.2. Pana de apa sarata 13
2.3. Probleme de ecluzare 13
2.4. Decantarea suspensiilor 14
2.5. Jeturi portante 14
2.6. Probleme de poluare 14
2.7. Extragere selectiva 15
2.8. Scurt istoric 15

3. MISCAREA NEPERMANENTA CVASI-ORIZONTALA A SISTEMELOR DE FLUIDE STRATIFICATE 19
3.1. Sistemul de ecuatii pentru doua sau mai multe straturi 19
3.2. Sistemele stratificate cuplate si necuplate. Comentarii 22
3.3. Stabilitatea fizica a sistemelor de fluide stratificate 27

4. MODELE MATEMATICE ALE MISCARII FLUIDELOR STRATIFICATE 37
4.1. Modelul Abbott-Grubert 37
4.2. Modelul Suga 40
4.3. Modelul Elata 42
4.4. Modelul Bayazit 44
4.5. Modelul Petrescu-Stoica 45

5. SIMULAREA NUMERICA A MISCARII FLUIDELOR STRATIFICATE FOLOSIND ECUATIILE NAVIER-STOKES 73
5.1. Sistemul de ecuatii Navier-Stokes modificat 73
5.2. Un model de turbulenta * modificat 79

6. CATEVA APLICATII 89
6.1. Pana de apa sarata 89
6.2. Conducte de evacuare de tip distributor 93
6.3. Decantoare 105

7. EVOLUTII SI TENDINTE ALE STUDIERII SISTEMELOR DE FLUIDE STRATIFICATE 109
7.1. Spre un nou echilibru intre modelarea hidraulica si simularea numerica 109
7.2. Explozia simularilor numerice. Tendinte 115

Bibliografie 117