Математическая модель миграции загрязняющих веществ с малоконцентрированными суспензиями в пористых средах
Скачать 3,99 Kb.
|
УДК 502 (06) Охрана окружающей среды и рациональное природопользование  М.С. ЗАЙЦЕВА, А.Д. ИСТОМИН, А.Г. КЕСЛЕР Научный руководитель – М.Д. НОСКОВ, к.ф.-м.н., проректор Северский государственный технологический институт МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МИГРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С МАЛОКОНЦЕНТРИРОВАННЫМИ СУСПЕНЗИЯМИ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ В данной работе представлена математическая модель многокомпонентной фильтрации суспензий в неоднородной пористой среде. На основе математической модели разработано проблемно-ориентированное программное обеспечение, которое было использовано для исследования основных закономерностей фильтрации суспензий в пористой среде. Изучение миграции загрязняющих веществ в подземных водоносных горизонтах имеет значение для оценки экологической безопасности водозаборов. В подземной гидросфере загрязняющие компоненты мигрируют с подземными водами и могут попадать в систему питьевого и технического водоснабжения. Одним из механизмов переноса загрязняющих веществ в подземных водах является их перенос на твердых взвешенных частицах. Ввиду сложности и нелинейности процессов, определяющих фильтрацию суспензий, для прогнозирования миграции загрязняющих веществ с мало концентрированными суспензиями целесообразно использовать математическое моделирование. В данной работе представлена математическая модель многокомпонентной фильтрации суспензий в неоднородной пористой среде. Модель описывает: адвективный перенос твердых частиц в пористой среде; фильтрационные деформации пористой среды (закупоривание проточных пор частицами дисперсной фазы и обратный процесс; кольматацию и суффозию) [1]; массообмен между проточной и застойной частями жидкой фазы; сорбцию и десорбцию; гравитационное оседание; коалесценцию и диспергирование частиц. На основе математической модели разработано проблемно-ориентированное программное обеспечение, которое было использовано для исследования основных закономерностей фильтрации суспензий в пористой среде. Анализ результатов моделирования показывает, что имеет место сегрегация частиц в окрестности скважины по размерам. Это процесс обусловлен в первую очередь гравитационным оседанием. Чем больше характерный размер частиц, тем ближе к скважине они л  окализуются (рис. 1). Помимо гравитационного оседания частицы могут переходить в застойные поры или застревать в горловинах проточных пор, превращая их запертые. Закупоривание пор, гравитационное оседание и сорбция приводят к уменьшению пористости и проницаемости среды. Результаты моделирования показывают, что основной вклад в уменьшение проточной пористости и проницаемости дает закупоривание проточных пор. Основное количество частиц оседает в прискважинной области, что приводит к снижению приемистости скважины. Т Рис. 1. Радиальные профили объемной доли частиц в пористой среде. 1, 2, 3 – частицы в мобильной водной фазе; 4, 5, 6 – частицы на поверхности твердой фазы; 1, 4– характерный размер частицы 8·10–7 м; 2, 5 – характерный размер частицы 8·10–6 м; 3, 6 – характерный размер частицы 8·10–5 м. аким образом, разработана физико-математическая модель фильтрации суспензий в пористой среде с учетом кольматации порового пространства твердыми взвешенными частицами. Модель может быть использована для повышения эффективности различных геотехнологических процессов. Список литературы
________________________________________________________________________________ ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 15 |
Похожие:
 | Особенности выдачи разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферу В целях государственного регулирования выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в соответствии с п. 1 ст. 12... | | Алгоритм компьютерной технологии определения составляющей экологического риска для человека от точечного источника выбросов Ритма определения составляющей экологического риска для человека от точечного источника выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.... |
| Порядок государственного учета юридических лиц, индивидуальных предпринимателей, имеющих источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также количества и состава выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух Российской Федерации, органами местного самоуправления, в полномочия которых входят вопросы охраны атмосферного воздуха | | «Динамика изменения концентрации основных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы города Алматы» 6D060800- экология Диссертация на соискание ученой степени доктора философии (PhD), по «Динамика изменения концентрации основных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы города Алматы» |
| Правительство российской федерации Об утверждении Положения о плане снижения сбросов загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты,... | | Математическое моделирование Ввести понятия «модель задачи», «математическая модель», «вычислительный эксперимент» |
| Математическая статистика Основные понятия: статистическая модель, выборка, выборочные характеристики, статистики; повторная выборка, параметрическая модель... | | Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению 23130068 «Прикладная математика» Три этапа развития математического моделирования. Интеллектуальное ядро: модель- алгоритм-программа. Значение математического моделирования... |
| Методические рекомендации по расчету количества загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферный воздух от неорганизованных источников загрязнения станций аэрации сточных вод санкт-Петербург 2011 Методические рекомендации по расчету количества загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферный воздух от неорганизованных источников... | | Постановление В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 31. 12. 1995 №1310 «О взимании платы за сброс сточных вод и... |