基于微观 - 宏观反应扩散模型的污水管道硫酸盐侵蚀宏观腐蚀前沿计算
数值分析
2012-05-03 v1 计算物理
摘要
我们考虑了一个能够捕捉混凝土硫酸盐腐蚀的双尺度反应扩散系统。本文旨在定义并计算两个宏观腐蚀指标：典型的 pH 值下降和石膏分布剖面。在数学上，该系统是耦合的， endowed with 微观 - 宏观传递条件，并设定在两个空间分离的尺度上：一个是微观尺度（孔隙尺度），另一个是宏观尺度（污水管道尺度）。我们使用对数表达式，通过数值求解双尺度系统（微观方程与其中一种反应物的宏观扩散直接反馈）获得的硫酸体积平均浓度来计算 pH 值。此外，我们还评估了主要硫酸盐化反应（腐蚀）产物——石膏的含量，并在数值上指出了石膏浓度分布中存在的持久性拐点。最后，我们在数值上展示了分离已腐蚀区域与未腐蚀区域的自由边界位置。
引用
@article{arxiv.1201.6460,
title = {Macroscopic corrosion front computations of sulfate attack in sewer pipes based on a micro-macro reaction-diffusion model},
author = {Vladimír Chalupecký and Tasnim Fatima and Jens Kruschwitz and Adrian Muntean},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.6460},
year = {2012}
}
备注
10 pages, 5 figures, to be published in proceedings of "Multiscale Mathematics: Hierarchy of Collective Phenomena and Interrelations between Hierarchical Structures", December 9-11, 2011, Kyushu University, Japan; Institute of Mathematics for Industry, Kyushu University, ISSN 1881-4042