Modeling kinetic adsorption in porous media by a twostate random walk particle method نمذجة الامتزاز الحركي في الأوساط المنفذة باستخدام طريقة المشي العشوائي الجزيئي ذي الطورين
Auteur(s):
Elfeki Amro M M
Date de publication:
2007
Référence bibliographique:
Modeling kinetic adsorption in porous media by a twostate random walk particle method نمذجة الامتزاز الحركي في الأوساط المنفذة باستخدام طريقة المشي العشوائي الجزيئي ذي الطورين A M M Elfekiمجلة جامعة الملك عبد العزيز علوم الأرصاد والبيئة وزراعة المناطق الجافة JKAU met env & arid land agric sci كلية الأرصاد والبيئة وزراعة المناطق الجافة، جامعة الملك سعودVol 18 no 1 (2007 1428 H) p p 6174Elfeki Amro M M
Résumé:
In this paper a stochastic approach to address linear kinetic adsorption mechanisms using a twostate particle tracking random walk theory is presented During reactive solute transport in porous medium particles are assigned two states Either mobile (free) or immobile (adsorbed) By studying the exchange of particles’ states the mechanism of adsorption can be better understood The kinetics of the particles is modeled with a Markov chain characterized by a transition probability matrix between the two states The concept of exchange of particle states of the solute particles is more fundamental than that of relaxing the probability with a retardation factor and it is of great significance in modeling various reactive transport mechanisms A computer code (called ADS2D) has been developed to perform numerical adsorption experiments It has been shown from the experiments that adsorption with slow kinetics cannot adequately be modeled using a retardation factor The fundamental analytical solution deviates from the numerical solution particularly the spreading of the solute plume This is due to the fact that the fundamental analytical solution does not take into account the extra dispersion due to the kinetic reaction يعرض هذا البحث مدخل تصادفي لتناول ميكانيكيات الامتزاز باستخدام نظرية المشي العشوائي الجزئي ذي الطورين أثناء نقل الملوثات التي تتفاعل مع التربة في الأوساط المنفذة، فإنه يمكن تحديد طورين من الجزئيات جزئيات متحركة (حرة) وجزئيات غير متحركة (ممتزة) بدراسة التغير في حالة الجزئيات من طور إلى طور يمكن فهم ظاهرة الامتزاز بطريقة أفضل ولقد تم نمذجة الحركة بين الجزئيات باستخدام سلسلة مكاوف الموصوفة بمصفوفة احتمال الانتقال بين الطورين (الحر والممتز)، يعتبر وصف الظاهرة بالطريقة المذكورة أساسيا من استخدام معامل التأخير المتبع في مثل هذا النوع من نقل الملوثات تم عمل برنامج على الحاسب الآلي ويدعى (ADS2D) لتطبيق هذه الطريقة وقد أوضحت النتائج أنه لا يمكن استخدام معامل التأخير للتعبير بطريقة كافية عن الحركة البطيئة كما أظهرت النتائج أنه في هذه الحالة يكون الحل الأساسي التحليلي بعيدا تماما عن المحاكاة العددية خصوصا في ظاهرة الانتشار للملوثات، ويعزى هذا إلى أن الحل التحليلي لا يأخذ في اعتباره التشتت الزائد نتيجة الحركة بين الأطوار
