多孔介质在准直现象中的压力分布,遵循第一动力学,而不将所考虑介质的孔隙率表达为位置和时间的函数线性化

W. Filipek, K. Broda
{"title":"多孔介质在准直现象中的压力分布,遵循第一动力学,而不将所考虑介质的孔隙率表达为位置和时间的函数线性化","authors":"W. Filipek, K. Broda","doi":"10.29227/im-2024-01-108","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"\n \n \nZjawisko kolmatacji występuje w przyrodzie wszędzie tam, gdzie dochodzi w ośrodkach porowatych do przepływów cieczy niosącychzawieszone cząstki stałe. Nawet „najczystsza” woda dopływająca do studni po pewnym czasie spowoduje jej zakolmatowanie, a tymsamym spadek jej wydajności, co jest zjawiskiem negatywnym.Badania prowadzone w naszym ośrodku od lat 60-tych ubiegłego wieku [1,4-14] doprowadziły do opracowania matematycznegoopisu zjawiska kolmatacji [4-8,13,14] oraz przeprowadzenia szeregu eksperymentów ją weryfikujących [9-14]. Uzyskane wynikiwykorzystano również podczas prób uszczelnienia górotworu wokół wyrobiska górniczego [12].W niniejszym artykule podjęto próbę określenia obszaru К w przypadku przebiegu zjawiska kolmatacji zachodzącego zgodniez kinetyką pierwszą, oraz podania zależności opisujących rozkład ciśnienia h(x,t) dla przepływu bez kolmatacji i z kolmatacją bezlinearyzacji wyrażenia ε(x,t)-3 w otoczeniu εo gdzie ε określa porowatość ośrodka w funkcji położenia i czasu.Określenie obszaru К pozwala nam na jednoznaczne wyprowadzenie dokładnego rozkładu ciśnienia h(x,t) podczas przepływuz kolmatacją przez ośrodek porowaty bez linearyzacji, a następnie porównania rozwiązań układu równań kolmatacji metodąlinearyzacji i metodą dokładną przy wykorzystaniu bezwymiarowej postaci funkcji ξ.W trakcie prowadzenia badań eksperymentalnych próba dopasowania rzeczywistego zjawiska do opracowanego modelumatematycznego obarczona była dużą niepewnością wynikającą prawdopodobnie z zastosowania linearyzacji członu ε(x,t)-3.W artykule autorzy wyjaśniają co generuje odstępstwo metody przybliżonej od dokładnego rozwiązania oraz zwracają uwagę, żedokładne rozwiązanie bardziej oddaje sens fizyczny matematycznego modelu opisu zjawiska oraz zdefiniowanych współczynnikówkolmatacji a w szczególności parametru εo. \n \n \n","PeriodicalId":14535,"journal":{"name":"Inżynieria Mineralna","volume":"23 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Rozkład ciśnienia w ośrodku porowatym podczas zjawiska kolmatacji przebiegającego zgodnie z pierwszą kinetyką bez linearyzacji wyrażenia określającego porowatość rozważanego ośrodka w funkcji położenia i czasu\",\"authors\":\"W. Filipek, K. Broda\",\"doi\":\"10.29227/im-2024-01-108\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"\\n \\n \\nZjawisko kolmatacji występuje w przyrodzie wszędzie tam, gdzie dochodzi w ośrodkach porowatych do przepływów cieczy niosącychzawieszone cząstki stałe. Nawet „najczystsza” woda dopływająca do studni po pewnym czasie spowoduje jej zakolmatowanie, a tymsamym spadek jej wydajności, co jest zjawiskiem negatywnym.Badania prowadzone w naszym ośrodku od lat 60-tych ubiegłego wieku [1,4-14] doprowadziły do opracowania matematycznegoopisu zjawiska kolmatacji [4-8,13,14] oraz przeprowadzenia szeregu eksperymentów ją weryfikujących [9-14]. Uzyskane wynikiwykorzystano również podczas prób uszczelnienia górotworu wokół wyrobiska górniczego [12].W niniejszym artykule podjęto próbę określenia obszaru К w przypadku przebiegu zjawiska kolmatacji zachodzącego zgodniez kinetyką pierwszą, oraz podania zależności opisujących rozkład ciśnienia h(x,t) dla przepływu bez kolmatacji i z kolmatacją bezlinearyzacji wyrażenia ε(x,t)-3 w otoczeniu εo gdzie ε określa porowatość ośrodka w funkcji położenia i czasu.Określenie obszaru К pozwala nam na jednoznaczne wyprowadzenie dokładnego rozkładu ciśnienia h(x,t) podczas przepływuz kolmatacją przez ośrodek porowaty bez linearyzacji, a następnie porównania rozwiązań układu równań kolmatacji metodąlinearyzacji i metodą dokładną przy wykorzystaniu bezwymiarowej postaci funkcji ξ.W trakcie prowadzenia badań eksperymentalnych próba dopasowania rzeczywistego zjawiska do opracowanego modelumatematycznego obarczona była dużą niepewnością wynikającą prawdopodobnie z zastosowania linearyzacji członu ε(x,t)-3.W artykule autorzy wyjaśniają co generuje odstępstwo metody przybliżonej od dokładnego rozwiązania oraz zwracają uwagę, żedokładne rozwiązanie bardziej oddaje sens fizyczny matematycznego modelu opisu zjawiska oraz zdefiniowanych współczynnikówkolmatacji a w szczególności parametru εo. \\n \\n \\n\",\"PeriodicalId\":14535,\"journal\":{\"name\":\"Inżynieria Mineralna\",\"volume\":\"23 11\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-07-25\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Inżynieria Mineralna\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.29227/im-2024-01-108\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Inżynieria Mineralna","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.29227/im-2024-01-108","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

在自然界中,只要多孔介质中有携带悬浮固体的液体流动,就会出现堵塞现象。即使是 "最纯净 "的水流入井中,经过一定时间后也会造成堵塞,从而降低效率,这是一种负面现象。 本中心自 20 世纪 60 年代以来开展的研究[1,4-14],已经对堵塞现象进行了数学描述[4-8,13,14],并进行了大量实验验证[9-14]。本文试图确定根据第一动力学发生的准直现象过程中的面积К,并提供非线性表达式ε(x,t)-3 在邻域εo 中描述无准直和有准直流动的压力分布 h(x,t)的关系,其中ε决定介质的孔隙率作为位置和时间的函数。面积К的确定使我们能够在不进行线性化的情况下明确推导出流经准直多孔介质时的精确压力分布 h(x,t),然后比较线性化方法和使用函数ξ的无量纲形式的精确方法对准直方程组的求解。在实验研究过程中,试图将实际现象与所建立的数学模型相匹配的过程中存在很大的不确定性,这可能是由于ε(x,t)-3 项线性化的应用造成的。 作者在文章中解释了近似方法与精确解偏离的原因,并指出精确解更好地反映了描述现象的数学模型的物理意义和所定义的准直系数,特别是εo 参数。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Rozkład ciśnienia w ośrodku porowatym podczas zjawiska kolmatacji przebiegającego zgodnie z pierwszą kinetyką bez linearyzacji wyrażenia określającego porowatość rozważanego ośrodka w funkcji położenia i czasu
Zjawisko kolmatacji występuje w przyrodzie wszędzie tam, gdzie dochodzi w ośrodkach porowatych do przepływów cieczy niosącychzawieszone cząstki stałe. Nawet „najczystsza” woda dopływająca do studni po pewnym czasie spowoduje jej zakolmatowanie, a tymsamym spadek jej wydajności, co jest zjawiskiem negatywnym.Badania prowadzone w naszym ośrodku od lat 60-tych ubiegłego wieku [1,4-14] doprowadziły do opracowania matematycznegoopisu zjawiska kolmatacji [4-8,13,14] oraz przeprowadzenia szeregu eksperymentów ją weryfikujących [9-14]. Uzyskane wynikiwykorzystano również podczas prób uszczelnienia górotworu wokół wyrobiska górniczego [12].W niniejszym artykule podjęto próbę określenia obszaru К w przypadku przebiegu zjawiska kolmatacji zachodzącego zgodniez kinetyką pierwszą, oraz podania zależności opisujących rozkład ciśnienia h(x,t) dla przepływu bez kolmatacji i z kolmatacją bezlinearyzacji wyrażenia ε(x,t)-3 w otoczeniu εo gdzie ε określa porowatość ośrodka w funkcji położenia i czasu.Określenie obszaru К pozwala nam na jednoznaczne wyprowadzenie dokładnego rozkładu ciśnienia h(x,t) podczas przepływuz kolmatacją przez ośrodek porowaty bez linearyzacji, a następnie porównania rozwiązań układu równań kolmatacji metodąlinearyzacji i metodą dokładną przy wykorzystaniu bezwymiarowej postaci funkcji ξ.W trakcie prowadzenia badań eksperymentalnych próba dopasowania rzeczywistego zjawiska do opracowanego modelumatematycznego obarczona była dużą niepewnością wynikającą prawdopodobnie z zastosowania linearyzacji członu ε(x,t)-3.W artykule autorzy wyjaśniają co generuje odstępstwo metody przybliżonej od dokładnego rozwiązania oraz zwracają uwagę, żedokładne rozwiązanie bardziej oddaje sens fizyczny matematycznego modelu opisu zjawiska oraz zdefiniowanych współczynnikówkolmatacji a w szczególności parametru εo.
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