کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5763679 1625602 2017 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Large-scale model of flow in heterogeneous and hierarchical porous media
ترجمه فارسی عنوان
مدل مقیاس بزرگ جریان در رسانه های متخلخل ناهمگن و سلسله مراتبی
کلمات کلیدی
رسانه متخلخل هتروزانه، حمل و نقل شتاب، بالا بردن تعادل محلی مکانیکی، جریان آب زیرزمینی
ترجمه چکیده
ساختارهای متخلخل هتروزانه اغلب در محیط طبیعی، فرآیندهای احیاء زیست محیطی در میان بسیاری دیگر مواجه می شوند. مدل های قابل اطمینان برای حمل و نقل موقت حیاتی هستند هر زمان که حمل و نقل جرم یا گرما کنوانسیون در این سیستم ها رخ دهد. در این کار، ما یک مدل متوسط ​​در مقیاس بزرگ برای جریان تک فاز غیر ترافیکی را در رسانه های متخلخل خاک ناهمگن و سلسله مراتبی تشکیل می دهیم که متشکل از دو منطقه متخلخل متمایز است که ساختار غیر قابل نفوذ جامد را جاسازی می کنند. مدل براساس فرضیه مکانی مکانی محلی در بین مناطق متخلخل، معادله انتقال معادله ی منحصر به فردی را به دست می دهد که در آن نفوذپذیری مؤثر جهانی به طور طبیعی بستگی به نفوذپذیری در مقیاس مری اسکوپیک متوسط ​​دارد و از این رو شامل ساختار سلسله مراتبی پیچیده خاک می شود. مشکل بسته شدن وابسته به صورت عددی برای تنظیمات مختلف و خواص محیط ناهمگن حل شده است. نتایج به وضوح نشان می دهد که نفوذپذیری موثر با کسر حجمی از نفوذپذیرترین قسمت متخلخل افزایش می یابد. همچنین نشان داده شده است که نفوذپذیری موثر نسبت به تنظیم فضایی ابعاد مناطق متخلخل حساس است و به ویژه در ارتباط بین جامد غیر قابل نفوذ و دو ناحیه متخلخل بستگی دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فرآیندهای سطح زمین
چکیده انگلیسی
Heterogeneous porous structures are very often encountered in natural environments, bioremediation processes among many others. Reliable models for momentum transport are crucial whenever mass transport or convective heat occurs in these systems. In this work, we derive a large-scale average model for incompressible single-phase flow in heterogeneous and hierarchical soil porous media composed of two distinct porous regions embedding a solid impermeable structure. The model, based on the local mechanical equilibrium assumption between the porous regions, results in a unique momentum transport equation where the global effective permeability naturally depends on the permeabilities at the intermediate mesoscopic scales and therefore includes the complex hierarchical structure of the soil. The associated closure problem is numerically solved for various configurations and properties of the heterogeneous medium. The results clearly show that the effective permeability increases with the volume fraction of the most permeable porous region. It is also shown that the effective permeability is sensitive to the dimensionality spatial arrangement of the porous regions and in particular depends on the contact between the impermeable solid and the two porous regions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Advances in Water Resources - Volume 109, November 2017, Pages 41-57
نویسندگان
, , , ,