SIMULACIÓN DEL MOVIMIENTO DE CONTAMINANTES A TRAVÉS DE UN MEDIO POROSO
DOI:
https://doi.org/10.56238/revgeov17n3-054Palabras clave:
Medio Poroso, Problema de Riemann, Transporte de Contaminantes, Solución ExactaResumen
Este trabajo describe matemáticamente el flujo de fluidos newtonianos que contienen contaminantes no reactivos a través de medios porosos rígidos y homogéneos, modelados mediante un enfoque de Teoría de Mezclas. El objetivo principal es simular el flujo a través de un medio poroso, asociado con el movimiento de contaminantes en su interior. Para esta simulación, se considerará un medio poroso infinito, que inicialmente contiene un fluido con una densidad y distribución de velocidad dadas, y un contaminante con una concentración dada. La simulación presentada muestra cómo el fluido y el contaminante se mueven dentro del medio poroso, partiendo de una condición inicial dada. El problema matemático a resolver, en general, no admite una solución continua, requiriendo la presencia de ondas de choque para la representación completa del fenómeno. Partiendo de una condición inicial en forma de escalón, se presenta la solución exacta, abarcando todas las posibilidades.
Descargas
Referencias
ALLEN, M.B. Mechanics of multiphase fluid flows in variably saturated porous media. Int. J. Eng. Sci., v. 24, 339–351, 1986.
ATKIN, R.J.; CRAINE, R.E. Continuum Theories of Mixtures. Basic Theory and Historical Development. Q. J. Mech. Appl. Math. v. 29, 209–244, 1976.
BEAR, J. Dynamics of fluids in porous media. New York: Dover, 1972.
BEDFORD, A.; DRUMHELLER, D.S. Theories of immiscible and structured mixtures. Int. J. Multiph. Flow, 21, 863–960, 1983.
BOWEN, R.M. Compressible porous media models by the use of the theory of mixtures. Int. J. Eng. Sci., 20, 697–735, 1982.
COLEMAN, B.D.; NOLL, W. The thermodynamics of elastic materials with heat conduction and viscosity. Arch. Ration. Mech. Anal., 13, 168–178, 1963
COSTA MATTOS, H.S.; MARTINS-COSTA, M.L.; SALDANHA DA GAMA, R.M. On the modeling of momentum and energy transfer in incompressible mixtures. Int. J. Non-Linear Mech., 30, 419–431, 1995.
FREITAS RACHID, F.B.; SALDANHA DA GAMA, R.M.; COSTA MATTOS, H. Modelling the hydraulic transients in damageable elasto- viscoplastic piping systems. Appl. Math. Model., 18, 207–215, 1994.
LAX, P. Waves and Entropy. In Contributions to Nonlinear Functional Analysis. New York, Academic Press, 1971.
RAJAGOPAL, K.R.; TAO, L. Mechanics of mixtures. v. 35 of Advances in Mathematics for Applied Sciences. Singapura: World Scientific, 1995.
SALDANHA DA GAMA, R.M.; SAMPAIO, R. A model for the flow of an incompressible newtonian fluid through a nonsaturated infinite rigid porous medium. Comput. Appl. Math., 6, 195–205, 1987
SCHEIDEGGER, A. E. The Physics of Flow through Porous Media, 3o ed. Toronto: University of Toronto Press, 1974.
SMOLLER, J. Shock-waves and reaction-diffusion equations; New York: Cambridge University Press, 1983.
WANG, L. Flows through porous media: A Theoretical Development at Macroscale. Transp. Porous Med., 39, 1–24, 2000.
WHITAKER, S. Advances in theory of fluid motion in porous media. Ind. Eng. Chem., 61, 14–28, 1969.
WILLIAMS, W.O. Constitutive equations for a flow of an incompressible viscous fluid through a porous medium. Q. J. Appl. Math., 36, 255–267, 1978.
