کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6588548 1423236 2018 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Large time behaviour of oscillatory nonlinear solute transport in porous media
ترجمه فارسی عنوان
رفتار زمان بزرگ در انتقال متخلخل غیرخطی نوسانی در رسانه های متخلخل
ترجمه چکیده
نوسانات جریان در بسیاری از شرایط مختلف در رسانه های متخلخل طبیعی به علت الگوهای جزر و مد، روزانه و فصلی رخ می دهد. در این مقاله، ما بررسی می کنیم که چگونه چنین نوسان هایی در جریان بر حمل و نقل از یک نقطه اولیه تیزه تأثیر می گذارد، اگر محلول تحت جذب غیرخطی قرار گیرد و بدون توجه به انتشار مولکولی، پراکندگی مکانیکی. با همگن شدن، ما نشان می دهیم که پس از چندین دوره، انتقال به یک کانال صفر، یک مشکل نفوذ غیر خطی خالص تبدیل می شود. تأثیر جریان نوسانگر نیاز به تعدیل ضریب پراکندگی دارد، در حالی که به جای مدول سرعت ذرات، ما باید از مقدار متوسط ​​آن زمان استفاده کنیم. از لحاظ فیزیکی، این سرعت با مشخصاتی که از راه دور ذرات در محلول به دست می آید، با زمان مورد نیاز برای جابه جایی تقسیم می شود. غیر خطی بودن واکنش جذب در توزیع غلظت ناحیه مخلوط حفظ می شود، زیرا در زمان محدود بودن بزرگ، این توزیع گاوس اما نامتقارن نیست. با شبیه سازی عددی، ما نشان می دهیم که این همگرایی ممکن است نسبتا سریع رخ دهد (مثلا 10 سیکل). پیروی از انتشار مانند رفتار زمان بزرگ، این است که منطقه انتقال به فراتر از منطقه نوسان متقاطع ادامه می یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Oscillations in flow occur under many different situations in natural porous media, due to tidal, daily or seasonal patterns. In this paper, we investigate how such oscillations in flow affect the transport of an initially sharp solute front, if the solute undergoes nonlinear sorption and, disregarding molecular diffusion, mechanical dispersion. By homogenization, we show that after many cycles, the transport converges to a zero convection, pure nonlinear diffusion problem. The impact of the oscillatory flow requires an adjustment of the dispersion coefficient, where instead of the modulus of the particle velocity, we have to use its time averaged value. Physically, this agrees with a velocity defined by the distance travelled by particles in solution, divided by the time needed for that displacement. The nonlinearity of the sorption reaction is retained in the concentration distribution of the mixing zone, because in the large time limit, this distribution is not Gaussian but asymmetric. With numerical simulations, we show that this convergence may occur relatively fast (say 10 cycles). The implication of the diffusion like large time behaviour is that the transition zone continues to spread beyond the zone of convective oscillation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Science - Volume 183, 29 June 2018, Pages 86-94
نویسندگان
, ,