ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ФИЛЬТРАЦИИ

Основное содержимое статьи

Людмила Кузьмина
Юрий Осипов
Артем Пестерев

Аннотация

При строительстве для улучшения свойств пористой породы в нее закачивается жидкий раствор укрепителя или водонепроницаемого наполнителя. Моделируется фильтрация суспензии, движущейся с переменной скоростью в пористой среде. Рассматривается одномерная задача фильтрации в однородной пористой среде с криволинейным фронтом концентраций взвешенных и осажденных частиц. Для численного решения задачи методом конечных разностей используется метод характеристик. Переход к характеристическим переменным позволяет выпрямить фронт и построить дискретную сетку с постоянным шагом. При вычислении решения по явной разностной схеме используются дополнительные точки, не совпадающие с узлами сетки. Приведено подробное описание алгоритма построения решения в узлах сетки и пример численного решения задачи.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Информация о статье

Как цитировать
Кузьмина, Л., Осипов, Ю., & Пестерев, А. (2023). ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ФИЛЬТРАЦИИ. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 19(3), 39–48. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2023-19-3-39-48
Раздел
Материалы выпуска

Библиографические ссылки

Zhou Z., Zang H., Wang S., Du X., Ma D., Zhang J. Filtration Behavior of Cement-Based Grout in Porous Media // Transport in Porous Media, 2018, vol. 125, pp. 435–463 DOI: https://doi.org/10.1007/s11242-018-1127-x

Tsuji M., Kobayashi S., Mikake S., Sato T., Matsui H. Post-Grouting Experiences for Reducing Groundwater Inflow at 500 m Depth of the Mizunami Underground Research Laboratory, Japan // Procedia Engineering, 2017, vol. 191, pp. 543–550. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.05.216

Zhu G., Zhang Q., Liu R., Bai J., Li W., Feng X. Experimental and Numerical Study on the Permeation Grouting Diffusion Mechanism considering Filtration Effects // Geofluids, 2021, 6613990. DOI: https://doi.org/10.1155/2021/6613990

Wang X., Cheng H., Yao Z., Rong C., Huang X., Liu X. Theoretical Research on Sand Penetration Grouting Based on Cylindrical Diffusion Model of Tortuous Tubes // Water, 2022, vol. 14, 1028, pp. 1–15. DOI: https://doi.org/10.3390/w14071028

Salnyi I., Stepanov M., Karaulov A. Experience in strengthening foundations and foundations on technogenic soils // E3S Web of Conferences, 2022, vol. 363(5), 02004. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202236302004

Christodoulou D., Lokkas P., Droudakis A., Spiliotis X., Kasiteropoulou D., Alamanis N. The development of practice in permeation grouting by using fine-grained cement suspensions // Asian Journal of Engineering and Technology, 2021, vol. 9(6), pp. 92–101. DOI: https://doi.org/10.24203/ajet.v9i6.6846

Ramachandran V., Fogler H.S. Plugging by hydrodynamic bridging during flow of stable colloidal particles within cylindrical pores // Journal of Fluid Mechanics, 1999, vol. 385, pp. 129–156. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112098004121

Rabinovich A., Bedrikovetsky P., Tartakovsky D. Analytical model for gravity segregation of horizontal multiphase flow in porous media // Physics of Fluids, 2020, vol. 32(4), pp. 1–15. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0003325

Tartakovsky D.M., Dentz M. Diffusion in Porous Media: Phenomena and Mechanisms // Transport in Porous Media, 2019, vol. 130, pp. 105–127. DOI: https://doi.org/10.1007/s11242-019-01262-6

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

Kuzmina L.I., Osipov Yu.V., Zheglova Yu. 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

Osipov Yu., Safina G., Galaguz Yu. Calculation of the filtration problem by finite differences methods // MATEC Web Conference, 2018, vol. 251(3), 04021. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201825104021

Safina G.L. Filtration problem with nonlinear filtration and concentration functions // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2022, vol. 18(1), pp. 129–140. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2022-18-1-129-140

Galaguz Y.P. Realization of the TVD-scheme for a numerical solution of the filtration problem // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2017, vol. 13(2), pp. 93–102. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2017-13-2-93-102

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

Khuzhayorov B.K., Ibragimov G., Saydullaev U., Pansera B.A. An Axi -Symmetric Problem of Suspensions Filtering with the Formation of a Cake Layer // Symmetry, 2023, vol. 15(6), 1209. DOI: https://doi.org/10.3390/sym15061209

Vyazmina E.A., Bedrikovetskii P.G., Polyanin A.D. New classes of exact solutions to nonlinear sets of equations in the theory of filtration and convective mass transfer // Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2007, vol. 41(5), pp. 556–564. DOI: https://doi.org/10.1134/S0040579507050168

Kuzmina L.I., Osipov Yu.V., Vetoshkin N.V. Calculation of long-term filtration in a porous medium // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2018, vol. 14(1), pp. 92–101. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2018-14-1-92-101

Galaguz Y.P., Safina G.L. Modeling of fine migration in a porous medium // MATEC Web of Conferences, 2016, vol. 86, 03003. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/20168603003

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

Kuzmina L.I., Osipov Y.V. Exact solution to non-linear filtration in heterogeneous porous media // International Journal of Non-Linear Mechanics, 2023, vol. 150, 104363. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2023.104363

Galaguz Yu.P., Kuzmina L.I., Osipov Yu.V. Problem of Deep Bed Filtration in a Porous Medium with the Initial Deposit // Fluid Dynamics, 2019, vol. 54(1), pp. 85–97. DOI: https://doi.org/10.1134/S0015462819010063

Sun N.Z. Mathematical Modeling of Groundwater Pollution, Springer New York, NY, 2014.

Chaudhry M.H. Applied Hydraulic Transients, Springer New York, NY, 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-8538-4

Koo B. Comparison of finite-volume method and method of characteristics for simulating transient flow in natural-gas pipeline // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2022, vol. 98, 104374. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jngse.2021.104374

Kuzmina L., Osipov Y. Filtration in porous medium with particle release // Advances in Transdisciplinary Engineering, 2022, vol. 31, pp. 40–48. DOI: https://doi.org/10.3233/ATDE220849

Kuzmina L., Osipov Y. Particles transport with deposit release in porous media // Lecture Notes in Civil Engineering, 2022, vol. 170, pp. 539–547. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-79983-0_49

Courant R., Hilbert D. Partial Differential Equations, Reprint of the 1962 Original, Edited, Wiley-InterScience, New York, 1989.

Alfeld P. A trivariate Clough-Tocher scheme for tetrahedral data // Computer Aided Geometric Design, 1984, vol. 1(2), pp. 169–181. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-8396(84)90029-3

Farin G. Triangular Bernstein-Bezier patches // Computer Aided Geometric Design, 1986, vol. 3(2), pp. 83–127. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-8396(86)90016-6

Kruger T., Kusumaatmaja H., Kuzmin A., Shardt O., Silva G., Viggen E.M. The Lattice Boltzmann Method, Springer International Publishing, Switzerland, 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-44649-3

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Похожие статьи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.