相关多孔介质中的反常弥散：一种耦合连续时间随机游走方法
流体动力学
2017-11-22 v2
摘要
我们研究以空间异质水力属性为特征的达西尺度多孔介质中反常弥散的成因。根据达西定律，水力传导系数的空间变异性导致流动属性的空间变异性，从而影响溶质与颗粒运移。我们考虑在异质性情景下的纯平流运移，其特征是异质性长度尺度与点值的广分布。颗粒运移通过等距采样的拉格朗日速度的随机属性来刻画，这些速度由流动与传导系数统计决定。流动与运移速度的持续长度尺度印刻在空间无序中，并反映异质性长度尺度的分布。颗粒在速度长度尺度上的转移通过速度与时间转移运动学耦合。我们表明，平均颗粒运动遵循耦合连续时间随机游走（CTRW），其完全由流动速度分布与以异质性长度尺度为表征的介质几何所参数化。该耦合CTRW为从异质性相关与异质性点值分布角度研究反常弥散起源提供了系统框架。异质性点值与长度尺度的广分布可能导致在空间方差方面非常相似的弥散行为。然而，其机制截然不同，这体现在颗粒位置与到达时间的分布中，而后者对于预测异质自然与工程多孔材料中溶解物质的归宿起着核心作用。
引用
@article{arxiv.1707.05560,
title = {Anomalous dispersion in correlated porous media: A coupled continuous time random walk approach},
author = {Alessandro Comolli and Marco Dentz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.05560},
year = {2017}
}