Quá trình vận chuyển khối lượng liên kết nhiệt động học trong đất sét bão hòa

C.L. Carnahan1
1Earth Sciences Division, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, USA

Tóm tắt

Tóm tắtGradient về nhiệt độ, áp suất và thành phần chất lỏng trong các loại đất sét bão hòa dẫn đến các quá trình vận chuyển kết hợp (thẩm thấu nhiệt và hóa học, khuếch tán nhiệt, siêu lọc), bên cạnh các quá trình trực tiếp (xô lệch và khuếch tán). Sự vận chuyển một chiều của nước và một chất tan trong đất sét bão hòa chịu tác động của gradient nhiệt độ và áp suất nhẹ đã được mô phỏng số. Khi tính toán đầy đủ sự liên kết, dòng thể tích (xả cụ thể) được kiểm soát bởi thẩm thấu nhiệt và thẩm thấu hóa học. Hai dòng liên kết này có hướng ngược nhau, tạo ra một điểm tĩnh trong cột đất sét. Sự lưu thông của chất tan chủ yếu được chi phối bởi khuếch tán, thẩm thấu hóa học và thẩm thấu nhiệt. Thẩm thấu hóa học tạo ra một dòng chất tan đáng kể hướng ngược lại với gradient nồng độ chất tan; hiệu ứng này làm giảm nồng độ chất tan so với trường hợp không có sự liên kết. Dự đoán về vận chuyển khối lượng trong đất sét tại các bãi chôn lấp chất thải hạt nhân có thể bị sai lệch đáng kể nếu không tính đến các quá trình vận chuyển kết hợp.

Từ khóa

#vận chuyển khối lượng #đất sét bão hòa #thẩm thấu nhiệt #thẩm thấu hóa học #quá trình vận chuyển kết hợp

Tài liệu tham khảo

10.2136/sssaj1969.03615995003300010012x

Milne, 1964, Amer. Assoc. Pet. Geol. Bull., 49, 103

10.1029/WR017i001p00073

10.2136/sssaj1966.03615995003000050005x

Young, 1965, Amer. Assoc. Pet. Geol. Bull., 49, 1004

10.2136/sssaj1978.03615995004200050001x

Katchalsky, 1967, Nonequilibrium Thermodynamics in Biophysics, 122

10.1126/science.220.4602.1156

10.2136/sssaj1976.03615995004000040014x

10.2136/sssaj1976.03615995004000060011x

10.1557/PROC-26-1023

10.1016/0022-1694(75)90145-6

12. Hodges F. N. , in: Engineered Barrier Development for a Nuclear Waste Repository in Basalt: An Integration of Current Knowledge, Report RHO-BWI-ST-7, principal author M. J. Smith (Rockwell Hanford Operations 1980) pp. 2–105–2–133.

10.1557/PROC-15-531