Identification of the parameters of transport through porous media with clogging
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2021-3-44-55Abstract
The article is devoted to the determination of the parameters of impurity transport in a porous medium, the hydrodynamic resistance of which changes due to the settling of impurity particles on the pore walls (blockages). In most cases, experimental measurement of the parameters of such transport is not possible. When finding such parameters for the transport model under study, the inverse problem can be solved. The inverse problem is solved, for a certain set of experimental data, which can be correlated with the results obtained in modeling, using the BFGS method in combination with the adjoint function method. This paper simulates the pumping of a fixed volume of impurities through a working area filled with a porous medium at a constant pressure drop at its ends. As an "experimental" data set, the flow rate and concentration of impurities at the exit from the working area, obtained for the investigated model with the given parameters, are taken. The main approach for describing such transport is the MIM (mobile / immobile media) approach, which consists in dividing the total concentration of an impurity into a concentration of mobile and non-mobile. For small impurity concentrations, a nonlinear MIM model can be applied, the kinetic equation of which contains the saturation concentration of the immobile component, upon reaching which the adsorption of particles stops. Blockage in the model is taken into account by a change in the permeability of a porous medium due to a change in its porosity, which in turn decreases linearly with an increase in the concentration of the immobile component. For the model under consideration, the inverse problem of finding a given set of parameters was solved. The results of the test operation of the algorithm for solving the inverse problem are presented. It is shown that the algorithm converges to the specified parameters in a small number of iterations. It is assumed that this algorithm will be used to process the experimental data with a cylindrical working area filled with glass granulate as a porous medium.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.