Abstract
Solute diffusion is a key process in many fields like for example material science or environmental engineering. Diffusion mechanism in porous media is often described by Fick’s law. However, we could not use this law for nonstandard diffusion behaviors occurring in cases of heterogeneous media. The conception of double-porosity medium can be applied to a class of such media. The double-porosity medium is characterized by two distinct pore sizes: macro-porosity domain and micro-porosity domain, respectively, having the contrasted hydraulic properties. This paper presents the development of a macroscopic model for the solute diffusion in unsaturated double-porosity medium, by using homogenization method. The obtained macroscopic model is a system of two equations coupling on the interface of the macro- and micro-porosity domain for diffusion. This model contains the effective diffusion tensor representing for the entire medium. The developed model is verified by comparing with the reference solution of the fine scale model through a 3D numerical example of hydrogeology problem.
Highlights
MỞ ĐẦUCơ chế khuếch tán (diffusion) được Fick (1855) đề xuất, diễn ra khi có chênh lệch nồng độ và được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
This paper presents the development of a macroscopic model for the solute diffusion in unsaturated double-porosity medium, by using homogenization method
Summary
Cơ chế khuếch tán (diffusion) được Fick (1855) đề xuất, diễn ra khi có chênh lệch nồng độ và được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong môi trường rỗng có hệ số thấm bé như vậy, rò rỉ của chất ô nhiễm sẽ nhanh hơn bởi sự khuếch tán chất, trong khi đó cơ chế đối lưu thuần túy (convection), đối lưu với khuếch tán và phân tán cơ học (dispersion) cho kết quả tính toán sai lệch [2]. Mục đích của bài báo này là trình bày mô hình hóa truyền chất khuếch tán trong một môi trường rỗng kép không bão hòa nước bằng phương pháp đồng nhất hóa tiệm cận và thực thi số để kiểm tra mô hình nhận được
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have