Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Độ uốn khúc dựa trên quy trình khuếch tán dị hướng trong các chướng ngại vật dạng tấm có cấu trúc bằng mô phỏng Monte Carlo
Tóm tắt
Quá trình khuếch tán của các chất lỏng trong các môi trường rỗng, được cấu thành từ các chướng ngại vật dạng tấm sắp xếp theo trật tự, đã được nghiên cứu thông qua mô phỏng Monte Carlo. Các hệ số khuếch tán và tất cả các thành phần chéo của tensor khuếch tán đã được ước lượng cho các môi trường này. Độ uốn khúc tính toán được mô hình hóa như một hàm của độ rỗng bằng cách sử dụng phương trình của Koponen liên quan đến ngưỡng thẩm thấu. Những kết quả này cho thấy rằng một môi trường có độ rỗng đồng nhất có độ uốn khúc không đồng nhất, bị ảnh hưởng bởi sự sắp xếp của các chướng ngại vật dạng tấm. Hơn nữa, các kết quả tính toán đã được so sánh với các kết quả thực nghiệm cho các tấm vuông góc cố định của Comiti và Renaud tùy thuộc vào độ rỗng. Kết quả về độ uốn khúc so sánh tốt với các trường hợp có độ rỗng lớn hơn 0.86.
Từ khóa
#khuếch tán #môi trường rỗng #mô phỏng Monte Carlo #độ rỗng #độ uốn khúc #chướng ngại vật dạng tấm #tensor khuếch tánTài liệu tham khảo
Comiti J. and Renaud M. (1989). A new model for determining mean structure parameters of fixed beds from pressure drop measurement application to beds packed with parallelepipedal particles. Chem. Eng. Sci. 44: 1539–1545
Davis M.E. (2002). Ordered porous materials for emerging applications. Nature 417: 813–821
Dullien F.A.L. (1992). Porous Media: Fluid Transport and Pore Structure. Academic Press, London
Einstein A. (1926). Investigations on the Theory of Brownian Movement. Dover, New York
Johnson D.L., Plona T.J., Scala C., Pasierb F. and Kojima H. (1982). Tortuosity and acoustic slow waves. Phys. Rev. Lett. 49: 1840–1844
Kim J.H., Ochoa J.A. and Whitaker S. (1987). Diffusion in anisotropic porous media. Trans. Porous Med. 2: 327–356
Koponen A., Kataja M. and Timonen J. (1997). Permeability and effective porosity of porous media. Phys. Rev. E 56: 3319–3325
Matsumoto M. and Nishimura T. (1998). Mersenne twister: a 623-dimensionally equidistributed uniform pseudo-random number generator. ACM Trans. Model. Comput. Simul. 8: 3–30
Norrish K. (1954). The swelling of montmorillonite. Discuss. Faraday Soc. 18: 120–134
Olphen H.V. (1977). An Introduction to Clay Colloid Chemistry: For Clay Technologists, Geologists and Soil Scientists, 2. Wiley, New York
Pandey R.B., Stauffer D., Margilina A. and Zabolitzky G.J. (1984). Diffusion on random system above, below, and at their percolation threshold in two and three dimensions. J. Stat. Phys. 34: 427–450
Riley M.R., Muzzio F.J., Buettner H.M. and Reyes S.C. (1995). Diffusion in heterogeneous media: application to immobilized cell systems. AIChE J. 41: 691–700
Sandry T.D. and Stevenson F.D. (1970). Molecular conductance from a curved surface through a cylindrical hole by Monte Carlo methods. J. Chem. Phys. 53: 151–155
Stauffer D. and Aharony A. (1992). Introduction to Percolation Theory. Taylor & Francis, London
Theodorou D. and Wei J. (1983). Diffusion and reaction in blocked and high occupancy zeolite catalysts. J. Catal. 83: 205–224
Trinh S., Arce P. and Locke B.R. (2000). Effective diffusivities of point-like molecules in isotropic porous media by monte carlo simulation. Trans. Porous Med. 38: 241–259
Trinh S., Locke B.R. and Arce P. (2002). Effective diffusivity tensors of point-like molecules in anisotropic porous media by monte carlo simulation. Trans. Porous Med. 47: 279–293
Uyeda C., Takeuchi T., Yamagishi A. and Date M. (1991). Diamagnetic orientation of clay mineral grains. J. Phys. Soc. Jpn. 60: 3234–3237
Uyeda C., Takeuchi T., Yamagishi A. and Date M. (1992). Diamagnetic orientation of layered silicates. Physica B 177: 519–522
Vamos C., Suciu N. and Vereecken H. (2003). Generalized random walk algorithm for the numerical modeling of complex diffusion processes. J. Comp. Phys. 186: 527–544
Zalc J.M., Reyes S.C. and Iglesia E. (2003). Monte–Carlo simulations of surface and gas phase diffusion in complex porous structures. Chem. Eng. Sci. 58: 4605–4617