Надіслати цю статтю Моделювання впливу концентрації розчину на значення стрибків вологості в тонкому геохімічному бар’єрі
Анотація
Розглянуто процес поширення вологи в масиві ґрунту з тонкими неоднорідними включеннями, які є частковим випадком геохімічних бар’єрів. Ураховано залежності параметрів вологоперенесення тонкого включення від вологості та концентрації розчину шляхом модифікації умов спряження. Побудовано відповідну нелінійну математичну модель, на основі якої сформульовано крайову задачу для системи параболічних рівнянь у класі розривних розв’язків. Наближений розв’язок задачі побудовано за допомогою методу скінченних елементів. У результаті числових експериментів показано відмінності у величинах стрибків вологості при переході через тонкі геохімічні бар’єри при використанні класичних і модифікованих умов спряження.
Зразок для цитування: О. В. Уляньчук-Мартинюк, “Моделювання впливу концентрації розчину на значення стрибків вологості в тонкому геохімічному бар’єрі,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 64, No. 2, 145–154 (2021), https://doi.org/10.15407/mmpmf2021.64.2.145-154
Translation: O. V. Ulianchuk-Martyniuk, “Modeling of the Influence of Solution Strength on the Jumps of Moisture Content in a Thin Geochemical Barrier,” J. Math. Sci., 277, No. 1, 173–185 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06824-0
Ключові слова
Посилання
V. I. Bilenko, K. V. Bozhonok, S. Y. Dzyadyk et al., “Piecewise polynomial algorithms for the analysis of processes in inhomogeneous media,” Kibern. Sist. Anal., 54, No. 4, 135–141 (2018); English translation: Cybern. Syst. Anal., 54, No. 4, 636–642 (2018), https://doi.org/10.1007/s10559-018-0064-6
O. R. Hachkevych, R. M. Kushnir, “Selected problems of the mechanics of coupled fields,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 59, No. 1, 7–24 (2016); English translation: J Math Sci 229, 115–132 (2018). https://doi.org/10.1007/s10958-018-3666-7
V. A. Herus, N. V. Ivanchuk, P. M. Martyniuk, “A system approach to mathematical and computer modeling of geomigration processes using FreeFem++ and parallelization of computations,” Kibern. Sist. Anal., 54, No. 2, 123–133 (2018); English translation: Cybern. Syst. Anal., 54, No. 2, 284–294 (2018),
https://doi.org/10.1007/s10559-018-0030-3
I. D. Zaitsev, G. G. Aseev, Physical and Chemical Properties of Binary and Multicomponent Solutions of Inorganic Substances: A handbook [in Russian], Khimiya, Moscow (1988) (in Russian).
M. T. Kuzlo, N. A. Zhukovska, M. V. Boyko, V. V. Petrovich, “Experimental research of salt solution filtration depending on their concentration and temperature,” Avtomob. Dorogy Dorozhn. Budivn., No. 107, 57–62 (2020) (in Ukrainian).
S. I. Lyashko, D. A. Nomirovskii, “The generalized solvability and optimization of parabolic systems in domains with thin low-permeable inclusions,” Kibern. Sist. Anal., 39, No. 5, 131–142 (2003); English translation: Cybern. Syst. Anal., 39, No. 5, 737–745 (2003), https://doi.org/10.1023/B:CASA.0000012094.62199.de
D. A. Nomirovskii, O. I. Vostrikov, “Generalized statements and properties of models of transport processes in domains with cuts,” Kibern. Sist. Anal., 52, No. 6, 114–126 (2016); English translation: Cybern. Syst. Anal., 52, No. 6, 931–942 (2016), https://doi.org/10.1007/s10559-016-9895-1
I. V. Sergienko, V. V. Skopetskyi, V. S. Deineka, Mathematical Modeling and Research of Processes in Heterogeneous Environments [in Russian], Naukova Dumka, Kyiv (1991).
A. I. Fialko, F. A. Rudenko, Investigation of influence of the degree of mineralization of aqueous solutions on filtration properties of rocks,” Materials on Geology, Hydrogeology and Geochemistry of Ukraine, RSFSR and Moldova, Iss. 14, 63–68 (1978) (in Russian).
O. Yu. Chernukha, Yu. I. Bilushchak, “Mathematical modeling of the mean concentration field in random stratified structures with regard for the jumps of sought function on the interfaces,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 60, No. 1, 62–74 (2017); English transation: J. Math. Sci., 240, No. 1, 70–85 (2019), https://doi.org/10.1007/s10958-019-04336-4
J. Bear, Dynamics of Fluid in Porous Media, Elsevier, New York (1972).
J. N. Chen, C. H. Benson, T. B. Edil, “Hydraulic conductivity of geosynthetic clay liners with sodium bentonite to coal combustion product leachates,” J. Geotech. Geoenviron. Eng., 144, No. 3, Art. 04018008 (2018), https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0001844
Y. V. Chui, V. S. Moshynskyi, P. M. Martyniuk, O. M. Stepanchenko, “On conjugation conditions in the filtration problems upon existence of semipermeable inclusions,” JP J. Heat Mass Transfer, 15, No. 3, 609–619 (2018), https://doi.org/10.17654/HM015030609
G. Di Emidio, R. D. Verastegui-Flores, F. Mazzieri, A. Dominijanni, “Modified clays for barriers: a review,” Innov. Infrastruct. Solut., 2, No. 1, Art. 47 (2017), https://doi.org/10.1007/s41062-017-0073-8
A. Fehervari, W. P. Gates, A. F. Patti, T. W. Turney, A. Bouazza, R. K. Rowe, “Potential hydraulic barrier performance of cyclic organic carbonate modified bentonite complexes against hyper-salinity,” Geotextiles and Geomembranes, 44, No. 5, 748–760 (2016), https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2016.06.002
S. G. Fityus, D. W. Smith, J. R. Booker, “Contaminant transport through an unsaturated soil liner beneath a landfill,” Can. Geotech. J., 36, 330–354 (1999), https://doi.org/10.1139/t98-112
M. Th. van Genuchten, “A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils,” Soil Sci. Soc. Am. J., 44, No. 5, 892–898 (1980), https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x
Q. Hu, J. S. Y. Wang, “Aqueous-phase diffusion in unsaturated geologic media: A review,” Crit. Rev. Environ. Sci. Technol., 33, No. 3, 275–297 (2003), https://doi.org/10.1080/10643380390814488
D. Jacques, J. Šimůnek, D. Mallants, M. Th. van Genuchten, “The HPx software for multicomponent reactive transport during variably-saturated flow: Recent developments and applications,” J. Hydrol. Hydromech., 66, No. 2, 211–226 (2018), https://doi.org/10.1515/johh-2017-0049
D.-J. Kong, H.-N. Wu, J.-C. Chai, A. Arulrajah, “State-of-the-art review of geosynthetic clay liners,” Sustainability, 9, No. 11, 1–18 (2017), https://doi.org/10.3390/su9112110
M. A. Malusis, C. D. Shackelford, “Chemico-osmotic efficiency of a geosynthetic clay liner,” J. Geotech. Geoenviron. Eng., 128, No. 2, 97–106 (2002), https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2002)128:2(97)
P. M. Martyniuk, O. R. Michuta, O. V. Ulianchuk-Martyniuk, M. T. Kuzlo, “Numerical investigation of pressure head jump values on a thin inclusion in one-dimensional non-linear soil moisture transport problem,” Int. J. Appl. Math., 31, No. 4, 649–660 (2018), https://doi.org/10.12732/ijam.v31i4.10
R. J. Millington, J. P. Quirk, “Permeability of porous solids,” Trans. Faraday Soc., 57, 1200–1207 (1961), https://doi.org/10.1039/TF9615701200
D. A. Nomirovskii, “Generalized solvability and optimization of a parabolic system with a discontinuous solution,” J. Differ. Equat., 233, No. 1, 1–21 (2007), https://doi.org/10.1016/j.jde.2006.09.025
D. A. Nomirovskii, “Generalized solvability of parabolic systems with nonhomogeneous transmission conditions of nonideal contact type,” Differ. Equat., 40, No. 10, 1467–1477 (2004), https://doi.org/10.1007/s10625-004-0013-1
A. I. Perel'man, “Geochemical barriers: theory and practical applications,” Appl. Geochem., 1, No. 6, 669–680 (1986), https://doi.org/10.1016/0883-2927(86)90088-0
J. Scalia, C. A. Bareither, C. D. Shackelford, “Advancing the use of geosynthetic clay liners as barriers,” Geotech. Eng. J. SEAGS & AGSSEA, 49, No. 4, 100–114 (2018).
T. Thyagaraj, D. Soujanya, “Polypropylene fiber reinforced bentonite for waste containment barriers,” Appl. Clay Sci., 142, No. 15, 153–162 (2017), https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.02.009
Q. Zhao, H. Choo, A. Bhatt, S. E. Burns, B. Bate, “Review of the fundamental geochemical and physical behaviors of organoclays in barrier applications,” Appl. Clay Sci., 142, No. 15, 2–20 (2017), https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.11.024
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.