流体分子的布朗运动或流体微团的紊动,使流体中污染物质浓度均化的物质传输现象。
分类
根据污染扩散的引发原因可将其分为分子扩散和紊动扩散。其中分子运动引起的扩散称分子扩散,流体紊动引起的扩散称紊动扩散。在紊流中既有分子扩散又有紊动扩散,但分子扩散比紊动扩散要弱的多,其作用常被忽略。
研究方法
紊动扩散的研究途径有拉格朗日法和欧拉法。
拉格朗日法是1921年泰勒首先运用成功的,他从单个质点的扩散距离与脉动流速的关系出发,应用统计分析理论求得平稳均匀紊流中起始时间不同的多个质点扩散距离的均方值,引入取决于自相关函数的拉格朗日积分时间比尺TL,得出t<>TL情况下扩散距离与时间的1/2次方成比例的扩散规律,奠定了紊动扩散的理论基础。
欧拉法从紊流中扩散物质质量守恒原理出发,建立普遍的扩散方程。再将分子扩散的费克定律与紊动扩散相比拟,得出以紊动扩散系数表示的紊流污染扩散方程。G.K.巴彻勒通过分析质点扩散距离与其概率的关系得出,单个质点扩散到某一已知点的概率就是扩散质的平均浓度在空间的分布,从而明确了欧拉扩散分析法的数学实质。目前实际工作中常常靠观测流场及浓度场的时均特性来确定流动域的扩散系数。