基于均匀化的流体饱和可变形多孔介质中离子传输两尺度建模
计算物理
2019-01-25 v1
摘要
本文研究由双组分电解质饱和的可变形多孔介质的均匀化问题。与微观尺度相关的模型描述了介质的稳态，同时反映了基本的物理现象，即在稀牛顿溶剂中、在小外电场和慢流的假设下电化学相互作用。均匀化应用于线性化的微观模型，其中热力学平衡作为参考状态。由于量纲分析，引入了粘度和介电常数的标度，使得极限模型保留与孔径和双电层厚度相关的特征长度。均匀化模型由两部分弱耦合组成：电解质流动可依据全局压力和两种离子的流动电势求解，与随后根据作用于孔壁上的流体应力计算得到的固相变形无关。该两尺度模型已在 SfePy 有限元软件中实现。数值结果显示了均匀化系数对微观结构孔隙率的依赖性。借助均匀化的校正子结果，可从宏观解重构局部代表单元中的微观响应。
引用
@article{arxiv.1901.08302,
title = {Homogenization based two-scale modelling of ionic transport in fluid saturated deformable porous media},
author = {Jana Turjanicová and Eduard Rohan and Vladimír Lukeš},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08302},
year = {2019}
}
备注
This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license