Математическая модель переноса деградирующегося вещества в двухзонной пористой среде
DOI:
https://doi.org/10.71310/pcam.2_64.2025.01Ключевые слова:
адсорбция, конечные разности, математическая модель, многоступенчатая кинетика, пористая средаАннотация
В работе поставлена и численно решена задача переноса вещества в пористой среде, состоящей из активных и пассивных зон, с учетом многоступенчатости кинетики адсорбции. Составлена математическая модель процесса на основе общих законов сохранения массы и дополнительных феноменологических предположений. Анализировано влияние начальных и граничных условий на характеристики пере носа веществ и адсорбции. Представлены результаты численного моделирования, показывающие влияние параметров системы на динамику концентрации вещества в активных и пассивных зонах. Полученные результаты могут быть использованы при прогнозировании распространения загрязняющих веществ в подземных резервуарах и разработке стратегий его контроля.
Библиографические ссылки
Zeng L., Yuan C., Xiang T., Guan X., Dai L., Xu D., Yang D., Li L., Tian C. Research on the Migration and Adsorption Mechanism Applied to Microplastics in Porous Media: A Review Nanomaterials,– 2024. Vol. 14(12):1060. doi: http://dx.doi.org/10.3390/nano14121060.
Fetter C.W. Contaminant hydrogeology, — Long Grove, Ill: Waveland Press, – 2018.
Bear J. Theory and applications of transport in Porous Media 5. modeling and applications of transport phenomena in Porous Media — Dordrecht; Boston; London: Kluwer,– 1991.
Tien C., Ramarao B.V. Granular Filtration of Aerosols and Hydrosols, 2nd ed. — Elsevier: Amsterdam, The Netherlands,– 2007.
van Genuchten M.Th., Wagenet R.J. Two– Site / Two– Region Models for Pesticide Transport and Degradation: Theoretical Development and Analytical Solutions Soil Science Society of America Journal,– 1989. Vol.53(5):– P. 1303–1310. doi: http://dx.doi.org/10.2136/sssaj1989.03615995005300050001x.
Berkowitz B., Ishai D., Scott K.H., Harvey S. Measurements and Models of Reactive Transport in Geological Media, Reviews of Geophysics, – 2016. Vol. 54., no. 4– P. 930–986. doi: http://dx.doi.org/10.1002/2016rg000524
Ogram A.V., Jessup R.E., Ou L.T., Rao P.S. Effects of sorption on biological degradation rates of (2,4-dichlorophenoxy) acetic acid in soils, Applied and Environmental Microbiology,– 1985. Vol.49(3),– P. 582–587. doi: http://dx.doi.org/10.1128/AEM.49.3.582-587. 1985
Mover J.R., Hance R.J., McKone C.E. The effect of adsorbents on the rate of degradation of herbicides incubated with soil, Soil Biology and Biochemistry,– 1972.– Vol. 4.– P. 307–311. doi: http://dx.doi.org/10.1016/0038-0717(72)90026-0.
Brusseau M.L., Xie L.H., LiL. Biodegradation during contaminant transport in porous media: 1. mathematical analysis of controlling factors, Journal of Contaminant Hydrology,– 1999. Vol. 37.– P. 269–293. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0169-7722(99)00005-4
Kammouri S.A., El Hatri M., Crolet J.M. Modeling Contaminant Transport and Biodegradation in a Saturated Porous Media, In: Crolet, J.M. (eds) Computational Methods for Flow and Transport in Porous Media. Theory and Applications of Transport in Porous Media,– 2000. doi: http://dx.doi.org/10.1007/978-94-017-1114-2_16.
Chamkha A.J., Al-Humoud J. Deep bed filtration with time-dependent input conditions, Special Topics and Reviews in Porous Media: An International Journal,– 2015. Vol. 6.– P. 343–352. doi: http://dx.doi.org/10.1615/SpecialTopicsRevPorousMedia.v6.i4.30.
Ma E., Ouahbi T., Wang H., Ahfir N.D., Alem A., Hammadi A. Modeling of retention and re-entrainment of mono- and poly-disperse particles: Effects of hydrodynamics, particle size and interplay of different-sized particles retention Sci. Total Environ. 596-597:– 2017.– P. 222–229. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.03.254.
Веницианов Е.В., Рубинштейн Р.Н. ДинамикасорбцииизжидкихсредМосква:Наука,– 1983.
Gitis V., Rubinstein I., Livshits M., Ziskind M. Deep– bed filtration model with multistage deposition kinetics, Chemical Engeneering Journal,– 2010. Vol. 163.– P. 78–85.
Fayziev B., Ibragimov G., Khuzhayorov B., Alias IA. 2020. Numerical study of suspension filtration model in porous medium with modified deposition kinetics Symmetry 12 No. 5, 696. doi: http://dx.doi.org/10.3390/sym12050696.
Khuzhayorov B.K., Makhmudov J.M., Fayziev B.M., Begmatov T.I. Some Model of a Suspension Filtration in a Porous Media That Accounts for the Two-Zone and Multistage Character of Deposition Kinetics Journal of Applied and Industrial Mathematics,– 2020. Vol. 14 No. 3,– P. 513–523. doi: http://dx.doi.org/10.1134/S1990478920030102.
Samarskii A.A. The Theory of Difference Schemes CRC Press: New York, NY, USA,– 2001.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
