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3.4 重要なのは移流拡散方程式
いま図6のような2次元x−y空間座標において、
流速uで流れている川にかかった橋の上からインクを瞬間的に
落としたとしましょう。(図6(a))
この際、インク自体は川の中で”じわっと拡がる”でしょうし
(図6(b))、また川の流れによっても運ばれることになります。
(図6(c))
したがって最終的なインク濃度の拡がりの分布は図6(d)の
ような濃度の等高線で表されるでしょう。 この場合インクの
濃度をCとすると、その拡がりについてのモデル式は、
のy方向への拡散を考慮した式と とから、
次式により表されます。
・・・(10) |
ここで、t:時間、u:川の流速、k:拡散係数(ただし
空間方向に一定と仮定しています)、qc:濃度の発生量です。
まず図6(b)のような拡散の効果を表すのが式(10)
右辺の第1項であり、拡散項とよばれます。
また図6(c)のように川の流れによって運ばれる効果は
式(10)左辺の第2項によって表され、これは移流項とよばれます。
さらに式(10)左辺の第1項は時間項または非定常項 と
よばれるもので濃度の時間的変化を表し、式(10)は、
まとめて(非定常)移流拡散方程式と称されます。
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