Parametrización del Modelo de Congelación de Arcilla Artificial Considerando el Efecto de la Salinidad del Agua de Poros
Autores: Semin, Mikhail; Levin, Lev; Bublik, Sergey; Brovka, Gennadiy; Brovka, Andrey; Agutin, Kirill
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Parametrización del Modelo de Congelación de Arcilla Artificial Considerando el Efecto de la Salinidad del Agua de Poros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Congelación artificial
Capa de arcilla
Salinidad
Propiedades termofísicas
Congelación del suelo
Solución numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo considera la congelación artificial de una capa de arcillita que contiene una solución salina de NaCl en su espacio poroso. Se presentan los resultados experimentales de las propiedades termofísicas de la arcilla con diversas salinidades y contenido de agua en las muestras de suelo. Determinamos los parámetros de las curvas características de congelación del suelo, las dependencias de la capacidad calorífica específica y la conductividad térmica en función de la temperatura y la salinidad. Estos parámetros se utilizan en la formulación de un modelo termodinámico simple para la congelación artificial de una capa de arcilla con un solo tubo de congelación. El modelo incluye la transferencia difusiva de calor y concentración de sal, así como la precipitación de sal cuando se alcanza el punto eutéctico. La motivación para utilizar el modelo simplificado es comprender los patrones generales de congelación del suelo al considerar el efecto de la salinidad, así como probar el algoritmo numérico propuesto de diferencias finitas para resolver el problema de la congelación de una capa de arcilla basado en el método de capacidades caloríficas equivalentes. Utilizando el algoritmo, analizamos las regularidades de la redistribución de sal disuelta y precipitada en el suelo congelado, y también evaluamos el efecto de la transferencia difusiva de sal en la solución numérica.
Descripción
Este artículo considera la congelación artificial de una capa de arcillita que contiene una solución salina de NaCl en su espacio poroso. Se presentan los resultados experimentales de las propiedades termofísicas de la arcilla con diversas salinidades y contenido de agua en las muestras de suelo. Determinamos los parámetros de las curvas características de congelación del suelo, las dependencias de la capacidad calorífica específica y la conductividad térmica en función de la temperatura y la salinidad. Estos parámetros se utilizan en la formulación de un modelo termodinámico simple para la congelación artificial de una capa de arcilla con un solo tubo de congelación. El modelo incluye la transferencia difusiva de calor y concentración de sal, así como la precipitación de sal cuando se alcanza el punto eutéctico. La motivación para utilizar el modelo simplificado es comprender los patrones generales de congelación del suelo al considerar el efecto de la salinidad, así como probar el algoritmo numérico propuesto de diferencias finitas para resolver el problema de la congelación de una capa de arcilla basado en el método de capacidades caloríficas equivalentes. Utilizando el algoritmo, analizamos las regularidades de la redistribución de sal disuelta y precipitada en el suelo congelado, y también evaluamos el efecto de la transferencia difusiva de sal en la solución numérica.