DIKUL - logo
E-resources
Full text
Open access
  • Model gibanja čestica mikro...
    Travaš, Vanja; Kranjčević, Lado; Družeta, Siniša; Holjević, Toni; Lučin, Ivana; Alvir, Marta; Grbčić, Luka; Sikirica, Ante

    Hrvatske vode, 09/2021, Volume: 29, Issue: 117
    Web Resource

    Iz perspektive održivog razvoja, nerazgradivost te konstantni porast broja čestica mikroplastike u akvatičnim recipijentima zahtijeva urgentan razvoj mjera zaštite od nepovoljnih ekoloških posljedica što između ostalog iziskuje razumijevanje geneze mikroplastike te mehanike gibanja ovakve vrste onečišćenja u biosferi. Iz navedenoga slijedi i motivacija za istraživačkim aktivnostima koje su u ovom radu dokumentirane, a odnose se na prikaz odabrane teorijske osnove za modeliranje gibanja čestica mikroplastike te na relativno jednostavni numerički algoritam razvijen u svrhe modeliranja pronosa čestica mikroplastike u nehomogenom polju brzine tekućine u ravninskom i laminarnom toku. Lagrangeov opis gibanja čestica mikroplastike je neophodan radi nemogućnosti definiranja predmetnog REV-a te kontinuiranog polja koncentracije. Kako analize od praktičnog značaja uvjetuju relativno veliki broj čestica mikroplastike, neophodno je numerički algoritam formirati kroz kompromisno rješenje u okviru kojeg se nastoji minimizirati proračunsko vrijeme te maksimizirati utjecaj svih dominantnih fizikalnih procesa. Predloženi model se tako temelji na sustavu od dvije obične i nelinearne diferencijalne jednadžbe. Kako bi se pritom uvela mogućnost modeliranja čestica različitih oblika, faktor otpora oblika cd je modeliran poopćenim četvero-parametarskim Clift-Gauvinovim modelom u kojem su parametri definirani faktorom sferičnosti čestice mikroplastike odnosno mjerom odstupanja oblika čestice od kugle. Predloženi pristup modeliranja se može inkorporirati u neki od raspoloživih programskih rješenja (npr.OpenFOAM), a na kraju rada je prikazan numerički primjer dobiven implementacijom algoritma u programskom jeziku Python te je iznijet i osvrt na naredne eksperimentalne aktivnosti.