کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10677744 1012378 2015 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analytical modeling of non-Fickian wave-diffusion of gas in heterogeneous media
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی تحلیلی موج انتشار غیر فیکیک گاز در رسانه های ناهمگن
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یک مدل انتشار غیر فیکیک برای حالت توصیفی از انحلال گاز در رسانه های محلی ناهمگن ناگهان در معرض یک گاز با فشار بالا توسعه یافته و به صورت تحلیلی حل شده است. راه حل های تحلیلی کامل، کوتاه مدت و طولانی مدت برای تعیین اهمیت انحلال گاز غیر فیکین در رسانه های ناهمگن در مقایسه با فرض انتشار فیکیک استفاده می شود. مطالعات پارامتری با استفاده از راه حل های تحلیلی مخصوص برای انتقال گاز در رسانه های ناهمگن نیمه بی نهایت و ضخیم محدود شامل زمان تاخیر انجام می شود. پروفیل های غلظت و شار دیسپتیج شده به دست آمده برای پرونده انتشار موج غیر فیکیک با پرونده خالص فیکین مقایسه شده است. انتشار اولیه یک موج راست در حال حرکت و انعکاس آن از دیوار برای غلظت و فلو منتشر شده نشان داده شده است. رفتار کوتاه مدت نشان داده شده است که ذاتا موج شبیه است و فروپاشی فروسرخ موج را به محیط با سرعت کاهش می دهد با گذشت زمان. برای زمان های کوچک، تفاوت بین موارد موج و پخش خالص به لحاظ مقدار زمان تاخیر قابل توجه است. برای بارهای کافی بزرگ، رفتار موج از بین می رود و راه حل های موج به راه حل های توزیع خالص تعادلی نزدیک است، به جز در نزدیکی نزدیک موج فروپاشی. فرمولاسیون های ارائه شده در این مقاله اهمیت عملی دارند، زیرا آنها می توانند در تشخیص نفوذ، ضریب انتقال جرم سطح رابط و سرعت انحلال گازها در محیط ناهمگن نقش داشته باشند. یک روش ارزیابی پارامتر نیز برای ارزیابی ضرایب انتقال نفوذ و سطح رابط سطح از داده های تجزیه فشار اندازه گیری پیشنهاد شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
مدل سازی تحلیلی موج انتشار غیر فیکیک گاز در رسانه های ناهمگن
چکیده انگلیسی
An isothermal transient-state non-Fickian diffusion model is developed and analytically solved for description of gas dissolution in locally heterogeneous media suddenly exposed to a high pressure gas. The full-, short-, and long-time analytical solutions are used to establish the significance of the non-Fickian gas dissolution in heterogeneous media compared to the Fickian diffusion assumption. Parametric studies are carried out by means of the special analytical-solutions obtained for gas transport in the semi-infinite and finite-thickness heterogeneous media involving a delay time. The profiles of concentration and diffusion flux obtained for the non-Fickian wave-diffusion case are compared with the Fickian pure-diffusion case. The initial propagation of a right-running wave and its reflection from the wall are illustrated for the concentrations and diffusion fluxes. The small-time behavior is shown to be inherently wave-like and the discontinuity wave front propagates into the medium with the speed decreasing with time. For small times, the differences between the wave- and pure-diffusion cases are found to be significant depending on the magnitude of the delay time. For sufficiently large times, the wave behavior dies out and the wave solutions approach the equilibrium pure-diffusion solutions, except very near the decaying wave front. The formulations presented in this paper are of practical importance because they can be instrumental in determination of the diffusivity, interface surface mass-transfer coefficient, and rate of dissolution of gases in heterogeneous medium. A parameter estimation method is also proposed and elaborated for estimation of the diffusion and interface surface mass-transfer coefficients from measured pressure decay data.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Mathematical Modelling - Volume 39, Issue 2, 15 January 2015, Pages 862-880
نویسندگان
, ,