• 제목/요약/키워드: heterogeneous porous media

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Modeling of coupled THMC processes in porous media

  • Kowalsky, Ursula;Bente, Sonja;Dinkler, Dieter
    • Coupled systems mechanics
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    • 제3권1호
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    • pp.27-52
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    • 2014
  • For landfill monitoring and aftercare, long-term prognoses of emission and deformation behaviour are required. Landfills may be considered as heterogeneous porous soil-like structures, in which flow and transport processes of gases and liquids interact with local material degradation and mechanical deformation of the solid skeleton. Therefore, in the framework of continuous porous media mechanics a model is developed that permits the investigation of coupled mechanical, hydraulical and biochemical processes in municipal solid waste landfills.

비균질 다공성 매질의 효율적 해석 방법 (Effective Method for Analysis of Heterogeneous Porous Media)

  • 박창근
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.459-467
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    • 1998
  • 유사매질개념에 의하여 비균질 다공성 매질을 설명할 수 있는 기존의 방법은 미시 밀러 상사(Mis), 거시 밀러 상사(MaS)와 웨릭 상사(WS)로 나눌 수 있고, 그들간의 관계는 MiS ⊂ MaS⊂ WS(⊂: subset)임을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법은 WS에서 축적변수 $\alpha$=w 로 가정하고 함수량을 포화도 대신 유효포화도로 축적한 것이다. 이 방법은 검사해석의 관점에서 일반성이 결여되지 않고, 축적변수 $\alpha$만으로 비균질 매질을 설명할 수 있다. 즉 =1($\alpha$의 평균값)인 매질은 비균질 매질에 상응하는 등가매질을 의미하고, $\alpha$의 표준편차는 다공성 매질의 비균질 정도를 설명한다. $\alpha$>1인 매질의 특수계수는 등가매질의 투수계수보다 크며 또한 유효함수량은 $\alpha$>1인 매질에서 크게 나타난다. 이와같은 $\alpha$의 성질을 이용하여 가상적인 여직 1차원 비균질 다공성 매질을 난수 발생기법으로 생성하였다.

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INCOMPRESSIBLE NAVIER-STOKES EQUATIONS IN HETEROGENEOUS MEDIA

  • Pak, Hee Chul
    • 충청수학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.335-347
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    • 2006
  • The homogenization of non-stationary Navier-Stokes equations on anisotropic heterogeneous media is investigated. The effective coefficients of the homogenized equations are found. It is pointed out that the resulting homogenized limit systems are of the same form of non-stationary Navier-Stokes equations with suitable coefficients. Also, steady Stokes equations as cell problems are identified. A compactness theorem is proved in order to deal with time dependent homogenization problems.

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비균질체의 혼합상태에 대한 Walsh해석과 응용 (Walsh Analysis of the State of Mixture in Heterogeneous Media and its Application)

  • 박진무
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.164-169
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    • 1986
  • 본 연구에서는 구성원의 분포를 명확히 지시하는 체적 distribution을 기본 으로하고 Walsh 해석을 적용하므로서 혼합상태를 일련의 수치로 표시한다.이변환 과정에서 정보량의 분포가 변하는 현상을 고찰한 후 그 특징을 비균질체의 단순한 형태인 다공성고체의 체적변화거동에 응용하여, 현재 통용되는 구형모텔해석의 이론 적 근거를 밝힌다.

A Numerical Study on Solute Transport in Heterogeneous Porous Media

  • Jeong, Woo-Chang;Song, Jai-Woo
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2002년도 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.1027-1033
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    • 2002
  • The solute transport in a two-dimensional heterogeneous porous medium is numerically studied by using a random walk particle tracking (RWPT) method. Lognormally isotropic hydraulic conductivity fields are generated by using the turning band methods with mean zero and four different values of standard deviation. The numerical transport experiments are carried out to investigate the large time and spatial effects of the variable pore velocity field on solute plumes. The behavior of the solute plume through numerical simulations is presented in terms of longitudinal and transverse spatial moments: displacement of center-of-mass, plume spread variance and skewness coefficient. It was observed that the dispersive behavior of the solute plume is strongly affected by the degree of heterogeneity in the flow domain.

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친수성에 의존하는 소수성 액체의 거동을 위한 분율 유동 접근 방식을 이용한 다상 유동 수치 모델링 개발 (Development of Multiphase Flow Simulator Using the Fractional Flow Based Approach for Wettability Dependent NAPL Migration)

  • 석희준;여인욱;이강근
    • 자원환경지질
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    • 제44권2호
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    • pp.161-170
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    • 2011
  • 석유공학분야에서 보고된 분율 흐름 접근 방식을 이용하여 물리적 또는 화학적으로 불균질한 매질에서 완전한 삼상유체를 고려할 수 있는 다상 흐름 수치 모의 프로그램인 CHMPS가 개발되었다. 이 프로그램은 석희준과 G.T. Yeh (2008)에 의해 개발된 MPS을 확장하였는데, 친수성이 NAPL 거동에 미치는 영향을 모의하기 위하여 개발되었다. 대부분 존재하는 모델들은 물리적으로 불균질한 매질을 고려하고 이상흐름과 특정한 경계조건에 국한되어 있다. 게다가 대부분의 모델들은 주로 water-wet 매질에만 국한되어 있다. 그러나 실제 존재하는 시스템에서는 water-wet과 oil-wet 매질 사이의 친수성의 변화는 종종 일어난다 더군다나 기름에 의한 다공성 매질의 젖음은 균등하기 보다는 불균질 또는 부분적일 수 있다. 왜냐하면 친수성에 영향을 미치는 요소들과 지하 매질이 불균질하기 때문이다. 따라서, 이번 연구에서는 물리적으로 불균질한 매질 뿐만 아니라 친수성 변에서 화학적으로 불균질한 매질을 CHEMPS을 활용하여 수치모의 하였다. 그 외에도 개개의 상에 대해서 유량 경계조건 및 고정경계조건의 두 가지 형식의 결합으로 표현되는 일반경계조건이 고려되었다.

비균질 다공성 매질에서 선형 흡착 용질의 공간적 거동에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Spatial Behavior of Linear Absorbing Solute in Heterogeneous Porous Media)

  • 정우창;이치헌;송재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.79-88
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    • 2003
  • 비균질 다공성 매질을 통과하는 선형 흡착 용질의 공간적 거동에 대한 특성이 수치적 기법을 통해 분석되었다. 공간적으로 서로 상관된 투수계수의 대수적 분포를 지구통계학적 기법인 TBM(Turning Bands Method)을 사용하여 2차원 공간 내에 발생시켰으며, 이를 통한 지하수 흐름의 수리수두분포와 유속벡터장은 정상상태의 포화된 2차원 지하수 흐름 방정식에 Galerkin 유한요소법을 적용하여 계산하였다. 또한, 용질이동에 대한 수치모의는 시간간격을 자동으로 보정해주는 CD(constant displacement)기법이 포함된 난보모형(Random Walk Particle Tracking Model, RWPTM)을 통해 수행되었다. 본 연구에서 용질의 공간적 거동의 특성은 종방향 질량중심 이동거리, 종방향 공간 퍼짐 모멘트 그리고 용질분포의 종방향 왜곡계수를 통해 분석되었다.

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수증기 개질 반응기 내의 열 및 물질전달 특성에 관한 연구 (Heat and mass transfer characteristics in steam reforming reactor)

  • 이신구;임성광;배중면
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.340-343
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    • 2006
  • In this paper, heat and mass transfer characteristics through experimental and numerical study are extensively investigated in steam reform ins reactor under given operating conditions. In order to get simulated data at outlet of the reformer, heterogeneous reactor model is incorporated. As the reaction also takes place in porous media, two medium approach is used to take into account thermally non-equilibrium phenomena between catalyst and bulk gas. In steam reforming reaction, heat transfer issue is so significant that geometrical configuration study is also conducted.

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Influence of Surfactants on Bacterial Adhesion to Metal Oxide-Coated Surfaces

  • Choi, Nag-Choul;Park, Seong-Jik;Lee, Chang-Gu;Park, Jeong-Ann;Kim, Song-Bae
    • Environmental Engineering Research
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    • 제16권4호
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    • pp.219-225
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    • 2011
  • The objective of this study was to investigate the bacterial adhesion to iron (hydr)oxide-coated sand (IHCS) and aluminum oxidecoated sand (AOCS) in the presence of Tween 20 (nonionic surfactant) and lipopeptide biosurfactant (anionic surfactant) through column experiments. Results show that in the presence of Tween 20, bacterial adhesion to the coated sands was slightly decreased compared to the condition of deionized water; the mass recovery (Mr) increased from 0.491 to 0.550 in IHCS and from 0.279 to 0.380 in AOCS. The bacterial adhesion to the coated sands was greatly reduced in lipopeptide biosurfactant; Mr increased to 0.980 in IHCS and to 0.797 in AOCS. Results indicate that the impact of lipopeptide biosurfactant on bacterial adhesion to metal oxide-coated sands was significantly greater than that of Tween 20. Our results differed from those of the previous report, showing that Tween 20 was the most effective while the biosurfactant was the least effective in the reduction of bacterial adhesion to porous media. This discrepancy could be ascribed to the different surface charges of porous media used in the experiments. This study indicates that lipopeptide biosurfactant can play an important role in enhancing the bacterial transport in geochemically heterogeneous porous media.

Comparative study of torsional wave profiles through stratified media with fluted boundaries

  • Maity, Manisha;Kundu, Santimoy;Kumari, Alka;Gupta, Shishir
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제74권1호
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    • pp.91-104
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    • 2020
  • A mathematical analysis has been carried out for understanding the traversal attributes of torsional waves in a Voigt-type viscoelastic porous layer bounded with corrugated surfaces resting over a heterogeneous transversely isotropic gravitating semi-infinite medium. Both the media are assumed to be under the effect of initial stresses acting along horizontal directions. In the presumed geometry, continuous and periodic type of corrugation has been considered. The condensed form of dispersion relation has been obtained analytically with the aid of the Whittaker's function and suitable boundary conditions. The influence of viscoelasticity, porosity, initial stresses, heterogeneity, gravity, undulation and position parameters on the phase and damped velocities has been illustrated graphically. In addition, relative examination investigating the impact of corrugated and planar bounded surfaces on the dispersion and damping characteristics is one of the important highlights of this study.