Ugrás a tartalomhoz

Környezeti transzportfolyamatok

Dr. Gribovszki Zoltán (2011)

Előszó: A jegyzet tárgya és ennek kifejtése. A legfontosabb forrásanyagok.

Előszó: A jegyzet tárgya és ennek kifejtése. A legfontosabb forrásanyagok.

A jegyzet a földi hidroszférában és atmoszférában, helyi és regionális léptékben, lejátszódó áramlási folyamatokkal és a szennyezőanyagok transzportjával foglalkozik. Ez azt jelenti, hogy a tárgyalt folyamatok térbeli léptékének határa kb. 100 km-es távolság. Ezen az előbb említett nagyságrenden túl már a Föld forgásának következtében előálló ún. Coriolis erőt is figyelembe kell venni, és az már a Geofizikai áramlások dinamikai tanulmányozásának témakörébe tartozik.

A tananyagban a környezetben jelentős elkeveredési és transzportfolyamatok alapjai kapnak hangsúlyt. A passzív diffúzió tárgyalását például a transzportegyenlet bevezetésével kezdjük és a nem rétegzett víztestek esetében mutatunk be alkalmazásokat. A passzív diffúzió azoknak az elkeveredési folyamatoknak felel meg, amelyek a véletlen mozgásoknak megfelelően zajlanak le, és amelyeknek nincs visszacsatolása a vízmozgás dinamikájára.

A szöveget úgy terveztük, mint egy levegő és vízminőségi transzportfolyamatokkal foglalkozó tankönyvet. A munka egyedi tulajdonsága, hogy a legtöbb matematikai levezetés olyan részletességig kidolgozott, amelynek alapján az olvasó az összes egyenletet követheti és ellenőrizheti is. Minden fejezethez házi feladatok tartoznak, amelyek a törzsanyag megértését és gyakorlati alkalmazását segítik.

Az egyes fejezetek hasonlóan strukturáltak. Az első bekezdések az anyag többi részével teremtik meg a kapcsolatot és ráirányítják a figyelmet a fejezetben tanulandókra. A fejezetek első fele azoknak az általános és háttér információknak az ismertetését tartalmazza, amelyek a fejezetben foglaltak megértésére szolgálnak. A középső részek a lényeges elméleti levezetéseket tartalmazzák. A fejezetek utolsó részei a mérnöki gyakorlatban szereplő aktuális alkalmazásokat mutatják be. Minden fejezet végén van egy ismétlő rész, ami a leglényegesebb megállapításokat foglalja össze, ill. olyan példák szerepelnek, amelyek házi feladatként használhatóak. A jegyzethez kapcsolódik egy fogalomtár is a definíciók kifejtésével.

A jegyzet nagy részének alapját egy a Texasi A&M Egyetemen kidolgozott tankönyv (Socolofsky-Jirka 2005: Special Topics in Mixing and Transport processes in the Environment) valamint egy az Egyesült Államokban kiadott elkeveredéssel foglalkozó könyv (Fischer et al. 1979: Mixing in Inland and Coastal Waters) képezi. A tananyag megírása során felhasználásra kerültek olyan anyagok is, amelyek az Egyesült Államokbeli Cornell Egyetemen, az MIT-n (Massachuetts Institute of Technology), ill. Magyarországon a BMGE-n, az ELTE-n, a Szegedi és Miskolci, valamint a Nyugat-magyarországi Egyetemeken oktatnak. A szerző itt mond köszönetet azoknak az oktatóknak, akiknek az anyagait felhasználva volt lehetőség jelen jegyzet kidolgozására, így kiemelten Scott A. Socolofsky-nak és Gerhard H. Jirka-nak a külföldi szerzők közül, Jolánkai Gézának, Kovács Balázsnak, Lajos Tamásnak a hazai szerzők közül. Külön köszönet Józsa Jánosnak a BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszéke vezetőjének, akinek a jóvoltából lehetősége volt a szerzőnek egy a folyadékok környezeti mechanikájával foglalkozó nemzetközi tanfolyamon (Environmental Fluid Mechanics Course) való részvételre. A tanfolyam anyagának egyes részei is beépítésre kerültek a kidolgozott tananyagba.