污染物输运平流问题的有限元数值模拟

Tayara Balbino de Avelar, Marina Rosa do Nascimento
{"title":"污染物输运平流问题的有限元数值模拟","authors":"Tayara Balbino de Avelar, Marina Rosa do Nascimento","doi":"10.4322/cobramseg.2022.0774","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Este artigo propoe o uso do Metodo dos Elementos Finitos, com o auxilio do \nsoftware FlexPDE, para analisar o mecanismo de transporte de contaminantes por \nadveccao, para aperfeicoar projetos de remediacao de areas contaminadas. Este \nmecanismo e demonstrado matematicamente com equacoes diferenciais parciais \npara determinar a concentracao de contaminante ao longo do tempo, considerando \na condutividade hidraulica e a porosidade de cada material presente nas simulacoes. \nForam realizados dois tipos de modelagens para simular dois tipos de \ndimensionamento de aterros sanitarios com o fluxo de contaminante avaliado \nsomente na direcao y. A primeira simulacao realizou-se apenas com o liner argiloso \nusado como barreira impermeabilizante da celula de aterro sanitario simulada. A \nsegunda, por sua vez, foi estudada com o liner argiloso junto a geomembrana. O \ntempo de analise e de 30 anos para a primeira modelagem e 100 anos para a \nsegunda. Esses tempos foram definidos para que houvesse compatibilidade entre o \nproblema simulado e a analise numerica feita. Os resultados obtidos foram \nanalisados e apresentados de forma grafica para a visualizacao do avanco da pluma \nde contaminante estudada. Verificou-se na segunda simulacao que ha vantagem em \ncomparacao a primeira, pois na primeira simulacao utilizando apenas o liner \nargiloso, o contaminante alcancou o solo no periodo de vida da obra, de 30 anos. \nEnquanto na segunda simulacao utilizando-se o liner argiloso junto a geomembrana, \no tempo necessario para que o contaminante chegue ao solo se torna muito maior \ndo que apenas com o liner, pois com mais uma camada de impermeabilizacao, pode \nse notar que nao existe risco de contaminacao do solo e um aumento na vida util da \nobra. \nPalavras-chave: Adveccao. Elementos finitos. Contaminante. FlexPDE.","PeriodicalId":206776,"journal":{"name":"Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica","volume":"20 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2017-11-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"SIMULAÇÕES NUMÉRICAS COM ELEMENTOS FINITOS PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMA DE ADVECÇÃO EM TRANSPORTE DE CONTAMINANTES\",\"authors\":\"Tayara Balbino de Avelar, Marina Rosa do Nascimento\",\"doi\":\"10.4322/cobramseg.2022.0774\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Este artigo propoe o uso do Metodo dos Elementos Finitos, com o auxilio do \\nsoftware FlexPDE, para analisar o mecanismo de transporte de contaminantes por \\nadveccao, para aperfeicoar projetos de remediacao de areas contaminadas. Este \\nmecanismo e demonstrado matematicamente com equacoes diferenciais parciais \\npara determinar a concentracao de contaminante ao longo do tempo, considerando \\na condutividade hidraulica e a porosidade de cada material presente nas simulacoes. \\nForam realizados dois tipos de modelagens para simular dois tipos de \\ndimensionamento de aterros sanitarios com o fluxo de contaminante avaliado \\nsomente na direcao y. A primeira simulacao realizou-se apenas com o liner argiloso \\nusado como barreira impermeabilizante da celula de aterro sanitario simulada. A \\nsegunda, por sua vez, foi estudada com o liner argiloso junto a geomembrana. O \\ntempo de analise e de 30 anos para a primeira modelagem e 100 anos para a \\nsegunda. Esses tempos foram definidos para que houvesse compatibilidade entre o \\nproblema simulado e a analise numerica feita. Os resultados obtidos foram \\nanalisados e apresentados de forma grafica para a visualizacao do avanco da pluma \\nde contaminante estudada. Verificou-se na segunda simulacao que ha vantagem em \\ncomparacao a primeira, pois na primeira simulacao utilizando apenas o liner \\nargiloso, o contaminante alcancou o solo no periodo de vida da obra, de 30 anos. \\nEnquanto na segunda simulacao utilizando-se o liner argiloso junto a geomembrana, \\no tempo necessario para que o contaminante chegue ao solo se torna muito maior \\ndo que apenas com o liner, pois com mais uma camada de impermeabilizacao, pode \\nse notar que nao existe risco de contaminacao do solo e um aumento na vida util da \\nobra. \\nPalavras-chave: Adveccao. Elementos finitos. Contaminante. FlexPDE.\",\"PeriodicalId\":206776,\"journal\":{\"name\":\"Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica\",\"volume\":\"20 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2017-11-28\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.4322/cobramseg.2022.0774\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.4322/cobramseg.2022.0774","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

本文提出利用有限元方法,在FlexPDE软件的帮助下,分析污染物平流的输运机理,以改进污染区域的修复方案。考虑模拟中每种材料的水力导电性和孔隙度,用偏微分方程在数学上证明了这一机制,以确定污染物浓度随时间的变化。进行了两种类型的模拟,以模拟两种类型的垃圾填埋场设计,污染物通量仅在y方向评估。第一种模拟仅使用粘土衬垫作为模拟垃圾填埋场单元的防水屏障进行。第二种方法是用土工膜旁边的粘土衬垫进行研究。第一次建模的分析时间为30年,第二次建模的分析时间为100年。这些时间的定义是为了使模拟问题与数值分析具有兼容性。对所得结果进行了分析,并以图形形式呈现,以可视化所研究的污染物羽流。在第二次模拟中发现,与第一次模拟相比,它有优势,因为在第一次模拟中,只使用粘土衬垫,污染物到达土壤的寿命为30年。在第二simulacao使用——对班轮geomembrana在污染物到达地面的时间必须变得比与衬管,更有一层impermeabilizacao,可以发现不存在风险的土壤contaminacao人生中增加有用的工作。关键词:Adveccao。有限元。污染物。FlexPDE。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
SIMULAÇÕES NUMÉRICAS COM ELEMENTOS FINITOS PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMA DE ADVECÇÃO EM TRANSPORTE DE CONTAMINANTES
Este artigo propoe o uso do Metodo dos Elementos Finitos, com o auxilio do software FlexPDE, para analisar o mecanismo de transporte de contaminantes por adveccao, para aperfeicoar projetos de remediacao de areas contaminadas. Este mecanismo e demonstrado matematicamente com equacoes diferenciais parciais para determinar a concentracao de contaminante ao longo do tempo, considerando a condutividade hidraulica e a porosidade de cada material presente nas simulacoes. Foram realizados dois tipos de modelagens para simular dois tipos de dimensionamento de aterros sanitarios com o fluxo de contaminante avaliado somente na direcao y. A primeira simulacao realizou-se apenas com o liner argiloso usado como barreira impermeabilizante da celula de aterro sanitario simulada. A segunda, por sua vez, foi estudada com o liner argiloso junto a geomembrana. O tempo de analise e de 30 anos para a primeira modelagem e 100 anos para a segunda. Esses tempos foram definidos para que houvesse compatibilidade entre o problema simulado e a analise numerica feita. Os resultados obtidos foram analisados e apresentados de forma grafica para a visualizacao do avanco da pluma de contaminante estudada. Verificou-se na segunda simulacao que ha vantagem em comparacao a primeira, pois na primeira simulacao utilizando apenas o liner argiloso, o contaminante alcancou o solo no periodo de vida da obra, de 30 anos. Enquanto na segunda simulacao utilizando-se o liner argiloso junto a geomembrana, o tempo necessario para que o contaminante chegue ao solo se torna muito maior do que apenas com o liner, pois com mais uma camada de impermeabilizacao, pode se notar que nao existe risco de contaminacao do solo e um aumento na vida util da obra. Palavras-chave: Adveccao. Elementos finitos. Contaminante. FlexPDE.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信