ЗАДАЧА ФИЛЬТРАЦИИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ФУНКЦИЯМИ ФИЛЬТРАЦИИ И КОНЦЕНТРАЦИИ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Галина Сафина

Аннотация

Старинные архитектурные здания представляют собой огромную ценность для всего современного человечества. Со временем под воздействием вибраций, воды и других техногенных и природных факторов происходит разрушение фундаментов таких зданий, изменение структуры грунтов. В настоящее время одним из наиболее популярных методов усиления грунтов и укрепления фундаментов является технология струйной цементации. При прохождении жидкого раствора через пористую породу взвешенные частицы укрепителя образуют осадок. В работе исследуется одномерная модель долговременной глубинной фильтрации суспензии в пористой среде с различными механизмами захвата частиц. Рассматриваемая модель фильтрации состоит из уравнения баланса масс взвешенных и задержанных частиц и кинетического уравнение роста осадка. При этом скорость роста осадка определяется функцией концентрации осажденных частиц, которая в свою очередь зависит от свойств суспензии и геометрии пористой среды. Решение задачи получено для линейной и нелинейной функций концентрации. Построено асимптотическое решение задачи для обоих видов функций вблизи фронта концентрации взвешенных и осажденных частиц. Показано, что асимптотические и численные решения близки в большом временном интервале.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Сафина G. (2022). ЗАДАЧА ФИЛЬТРАЦИИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ФУНКЦИЯМИ ФИЛЬТРАЦИИ И КОНЦЕНТРАЦИИ. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 18(1), 129–140. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2022-18-1-129-140
Раздел
Статьи

Библиографические ссылки

Li B., Han J. Conservation and regeneration of historical buildings // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 787, 012179. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/787/1/012179

Makowski A., Polanska B. Application of jet grouting technology for the renovation of historic buildings // IOP Conference Series: Journal of Physics, 2020, vol. 1425, 012201. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/012201

Redina T. Reconstuction of the historical building foksal 13 and 15 in Warsaw // Acta Polytechnica CTU Proceedings, 2019, vol. 23, pp. 44-48. DOI: https://doi.org/10.14311/APP.2019.23.0044

Sengupta R. Grouting for strengthening the Qutb Minar, Delhi // Mortars, Cements and Grouts used in the Conservation of Historic Buildings, 1981, pp. 147-164.

Wanik K. Use of jet grouting technique to realize substructures of historic buildings: The example of an apartment building in Warsaw // Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites, 2013, pp. 769-777. DOI: https://doi.org/10.1201/b14895-89

Chernyakov A.V. Application of jet grouting during foundation reinforcement and reconstruction of historic buildings on land occupied by the state museum and reservation «Tsarutsyno» // Soil Mechanics and Foundation Engineering, 2011, vol. 48(5), pp. 769-777. DOI: https://doi.org/10.1007/s11204-011-9145-5

Hofmann H. Unterfangungen mit einpressung von zementsuspension unter hohem Druck // Beton- und Stahlbetonbau, 1989, vol. 84 (8), pp. 199-202. DOI: https://doi.org/10.1002/best.198900290

Morey J.J. Les domaines d'application du jet-grouting // Revue Francaise de Geotechnique, 1992, vol. 61, 17-30. DOI: https://doi.org/10.1051/geotech/1992061017

Drooff E.R., Furth A.J., Scarborough J. A. Jet grouting to support historic buildings // Geotechnical Special Publication, 1995, vol. 50, pp. 42-55.

Modoni G., Croce P., Mongiovi L. Theoretical modelling of jet grouting // Geotechnique, 2006, vol. 56 (5), pp. 335-347. DOI: https://doi.org/10.1680/geot.2006.56.5.335

Tien C. Principles of filtration // Elsevier: Amsterdam, 2012.

Tien C. Introduction to cake filtration // Elsevier: Amsterdam, 2006. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-044452156-9/50010-2

Sacramento R.N., Yang Y., You Z., Waldmann A., Martins A.L., Vaz A.S.L., Zitha P.L.J., Bedrikovetsky P. Deep bed and cake filtration of two-size particle suspension in porous media // Journal of Petroleum Science and Engineering, 2015, vol. 126, pp. 201-210. DOI: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2014.12.001

Fallah H., Barzegar Fathi H., Mohammadi H. The mathematical model for particle suspension flow through porous medium // Geomaterials, 2012, vol. 2, pp. 57-62. DOI: https://doi.org/10.4236/gm.2012.23009

Fallah H., Fallah A., Rahmani A., Afkhami M., Ahmadi A. Size exclusion mechanism, suspension flow through porous medium // International Journal of Modern Nonlinear Theory and Application, 2012, vol. 1, pp. 113-117. DOI: https://doi.org/10.4236/ijmnta.2012.14017

Santos A., Bedrikovetsky P. Size exclusion during particle suspension transport in porous media: stochastic and averaged equations // Computational and Applied Mathematics, 2004, vol. 23(2-3), pp. 259-284. DOI: https://doi.org/10.1590/S0101-82052004000200009

You Z., Bedrikovetsky P., Kuzmina L. Exact solution for long-term size exclusion suspension-colloidal transport in porous media // Hindawi Publishing Corporation Abstract and Applied Analysis, 2013, vol. 2013, 680693. DOI: https://doi.org/10.1155/2013/680693

Kuzmina L.I., Osipov Yu.V. Exact solution for 1D deep bed filtration with particle capture by advection and dispersion // International Journal of Non-Linear Mechanics, 2021, vol. 137, 103830. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2021.103830

Nazaikinskii V.E., Bedrikovetsky P.G., Kuzmina L.I., Osipov Y.V. Exact solution for deep bed filtration with finite blocking time. // SIAM Journal on Applied Mathematics, 2020, vol. 80 (5), pp. 2120-2143. DOI: https://doi.org/10.1137/19M1309195

Kuzmina L.I., Osipov Y.V. and Zheglova Y.G. Analytical model for deep bed filtration with multiple mechanisms of particle capture // International Journal of Non-linear Mechanics, 2018, vol. 105, pp. 242-248. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2018.05.015

Kuzmina L.I., Osipov Y.V., Gorbunova T.N. Asymptotics for filtration of polydisperse suspension with small impurities. // Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2021, vol. 42(1), pp. 109-126. DOI: https://doi.org/10.1007/s10483-021-2690-6

Osipov Y.V. Calculation of filtration of polydisperse suspension in a porous medium // MATEC Web of Conferences, 2017, vol. 117, 00131. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711700131

Kuzmina L.I., Osipov Yu.V. Deep bed filtration asymptotics at the filter inlet // Procedia Engineering, 2016, vol. 153, pp. 366-370. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.129

Safina G.L. Calculation of retention profiles in porous medium // Lecture Notes in Civil Engineering, 2021, vol. 170, pp. 21-28. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-79983-0_3

Safina G.L. Numerical solution of filtration in porous rock // E3S Web of Conferences, 2019, vol. 97, 05016. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199705016

Osipov Yu., Safina G., Galaguz Yu. Filtration model with multiple particle capture // Journal of Physics Conference Series, 2019, vol. 1425(1), 012110. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/012110

Yang S., Russell T., Badalyan A., Schacht U., Woolley M., Bedrikovetsky P. Characterisation of fines migration system using laboratory pressure measurements // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2019, vol. 65, pp. 108-124. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jngse.2019.02.005

Osipov Yu., Safina G., Galaguz Yu. Calculation of the filtration problem by finite differences methods // MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 251, 04021. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201825104021

You Z., Osipov Y., Bedrikovetsky P., Kuzmina L. Asymptotic model for deep bed filtration // Chemical Engineering Journal, 2014, vol. 258, pp. 374-385. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.07.051

Dev Burman G.K., Das P.K. Groundwater exploration in hard rock terrain: An experience from eastern India // The Hydrological Basis for Water Resources Management, 1990, vol. 197, pp. 19-30.