国家留学基金(2003832094)
- 作品数：2 被引量：11H指数：2
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- 基于微观PNP多离子运移模型的多孔介质曲率系数分析被引量：3
- 2011年
- 采用数值分析研究多孔介质的曲率系数.应用微观Poisson-Nernst-Planck多离子运移模型描述离子在微观多孔介质孔隙中的运移,通过空间体积平均获得曲率系数.以NaCl盐溶液在黏土中的扩散试验为例,建立数值分析模型,分析了微观结构、离子种类、背景浓度、颗粒表面电荷密度等对曲率系数的影响.研究表明:不考虑电场作用,曲率系数与孔隙率符合Archie定律的指数关系,曲率系数与离子浓度、离子种类无关;考虑电场作用,曲率系数不仅与微观结构的几何形状有关,而且与相伴离子种类、离子背景浓度、颗粒表面电荷密度等关系密切.阳离子的曲率系数普遍高于不考虑电场作用时的曲率系数,而阴离子的曲率系数则相反.
- 李仁民刘松玉方磊杜延军
- 关键词：有效扩散系数
- 黏土中多离子体系的扩散机理研究被引量：8
- 2010年
- 黏土微观结构、颗粒表面电场以及黏土孔隙液中离子之间相互作用对离子运移有着重要的影响,但如何考虑上述因素对离子运移的影响一直是个没有解决的难题。针对黏土颗粒表面电场对离子运移影响这一核心问题,从微观角度(纳米级)采用Nernst-Planck方程和Poisson方程描述离子在带电黏土多孔介质中的运移。在参考已有实验成果的基础上,建立了黏土中微观多离子运移数值分析模型,采用多场耦合分析有限元软件Comsol Multiphysics求解。数值分析表明:由于黏土颗粒表面负电荷的作用,阳离子浓度明显升高,阴离子浓度则明显降低;不考虑颗粒带电,阳离子和阴离子浓度分布相同。在颗粒表面形成明显的双电层,浓度越高,双电层厚度越小;浓度越低,双电层厚度越大。研究成果将有助于深入理解离子在黏土垫层中的扩散运移机理,为进一步宏观分析提供详尽的基础数据。
- 李仁民刘松玉缪林昌
- 关键词：POISSON方程黏土
