Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91
The diffusion of an admixture substance in a multiphase layer with randomly disposed spherical inclusions was investigated. The solution of the initial contact-boundary value problem is obtained in the form of the integral Neumann series. Computer simulation was performed based on the obtained calcu...
Saved in:
| Date: | 2021 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/192 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Physico-mathematical modeling and informational technologies |
Institution
Physico-mathematical modeling and informational technologies| _version_ | 1867479543976034304 |
|---|---|
| author | Chernukha, Olha Chuchvara, Anastasiia |
| author_facet | Chernukha, Olha Chuchvara, Anastasiia |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Olha Chernukha",
"institution": "Центр математичного моделювання ІППММ ім. Я. С. Підстригача НАН України, вул. Дж. Дудаєва, 15, 79005, Львів"
},
{
"author": "Anastasiia Chuchvara",
"institution": "Центр математичного моделювання ІППММ ім. Я. С. Підстригача НАН України, вул. Дудаєва, 15, Львів"
}
] |
| author_sort | Chernukha, Olha |
| baseUrl_str | http://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-09-06T07:50:29Z |
| description | The diffusion of an admixture substance in a multiphase layer with randomly disposed spherical inclusions was investigated. The solution of the initial contact-boundary value problem is obtained in the form of the integral Neumann series. Computer simulation was performed based on the obtained calculation formula. Main regularities of the distributions of the averaged admixture concentration in the layer depending on the values of the diffusion coefficients, density and volume fractions of inclusions were established. The influence of the number of phases of the porous body on the diffusion processes in a multiphase layer with a uniform distribution of spherical inclusions was determined. The dependence of the increase of the averaged concentration function on the characteristic radii of spherical inclusions was analyzed, in particular, it is shown that the behavior of this function does not depend on the ratios of the reduced diffusion coefficients.
References
Coutelieris, A. F., Delgado, J. M. P. Q. (2012). Transport Processes in Porous Media. Berlin: Springer.
Van Kampen, N. G. (1992). Stochastic Processes in Chemistry and Physics. Norwell: Elsevier.
Dietrich, P., Helmig, R., Sauter, M., Hötzl, H., Köngeter, J., Teutsch, G. (2005). Flow and Transport in Fractured Porous Media. Berlin: Springer-Verlag, 127-142. DOI doi.org/10.1007/b138453
Yong, Y., Lou, X., Li, S., Yang, C., Yin, X. (2014). Direct simulation of the influence of the pore structure on the diffusion process in porous media. Computers & Mathematics with Applications, 67(2), 412-423. DOI doi.org/10.1016/j.camwa.2013.08.032
Corwin, E. I., Clusel, M., Siemens,, O. N. (2010). Model for random packing of polydisperse frictionless. Soft Matter, 6, 2945-2959. DOI doi.org/10.1039/c000984a
Hlushkou, V., Khirevich, S., Apanasovich, V. V., Tallarek, U. (2007). Pore-scale dispersion in electrokinetic flow through a random sphere packing. Analytical Chemistry, 79, 113-121. DOI doi.org/10.1021/ac061168r
Bondareva, T. P. (2013). Kompyuternoe modelirovanie strukturyi sluchaynoy upakovki sistem sfericheskih chastits. Ekonomika. Informatika, 25, 78-85.
Chaplia, Y., Chernukha, O. (2003). Three-dimensional diffusion in a multiphase body with randomly disposed inclusions of a spherical form. International Journal of Heat and Mass Transfer, 46, 3323-3328. DOI doi.org/10.1016/s0017-9310(03)00123-6
Chaplia, Ye. Ya., Chernukha, O. Yu. (2009). Fizyko-matematychne modeliuvannia dyfuziinykh protsesiv u vypadkovykh i rehuliarnykh strukturakh. Kyiv: Naukova dumka.
Chernukha, O. Yu., Bilushchak, Yu. I., Chuchvara, A. Ye. (2016). Modeliuvannia dyfuziinykh protsesiv u stokhastychno neodnoridnykh strukturakh. Lviv: Rastr-7.
Lyikov, A. V. (1978). Teoriya teploprovodnosti. – Moskva: Vyisshaya shkola.
(2019). Modeliuvannia protsesiv masoperenosu v skladnykh merezhevykh strukturakh dlia vyznachennia optymalnykh parametriv keruvannia dynamichnymy rezhymamy. Zvit z NDR Tsentru matema- tychnoho modeliuvannia IPPMM im. Ya. S. Pidstryhacha NAN Ukrainy (2016–2018, № DR 0115U01883).
Pianylo, Ya. D., Chernukha, O. Yu., Davydok, A. Ye. (2016). Zalezhnist povedinky userednenoho potoku masy u bahatosharovomu tili vid pokhybky vkhidnykh danykh. Fiz-mat. modeliuvannia ta informatsiini tekhnolohii, 22, 88-102.
|
| doi_str_mv | 10.15407/fmmit2021.31.078 |
| first_indexed | 2026-06-09T01:07:57Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs2.www.fmmit.lviv.ua:article-192 |
| institution | Physico-mathematical modeling and informational technologies |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-09T01:07:57Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs2.www.fmmit.lviv.ua:article-1922021-09-06T07:50:29Z Simulation of concentration of an admixture in the multiphase layer with random spherical inclusions: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 Chernukha, Olha Chuchvara, Anastasiia багатофазна стохастична структура концентрація домішкової речовини комп’ютерне моделювання усереднення за ансамблем конфігурацій фаз multiphase stochastic structure admixture concentration simulation averaging for ensemble of phase configurations The diffusion of an admixture substance in a multiphase layer with randomly disposed spherical inclusions was investigated. The solution of the initial contact-boundary value problem is obtained in the form of the integral Neumann series. Computer simulation was performed based on the obtained calculation formula. Main regularities of the distributions of the averaged admixture concentration in the layer depending on the values of the diffusion coefficients, density and volume fractions of inclusions were established. The influence of the number of phases of the porous body on the diffusion processes in a multiphase layer with a uniform distribution of spherical inclusions was determined. The dependence of the increase of the averaged concentration function on the characteristic radii of spherical inclusions was analyzed, in particular, it is shown that the behavior of this function does not depend on the ratios of the reduced diffusion coefficients. References Coutelieris, A. F., Delgado, J. M. P. Q. (2012). Transport Processes in Porous Media. Berlin: Springer. Van Kampen, N. G. (1992). Stochastic Processes in Chemistry and Physics. Norwell: Elsevier. Dietrich, P., Helmig, R., Sauter, M., Hötzl, H., Köngeter, J., Teutsch, G. (2005). Flow and Transport in Fractured Porous Media. Berlin: Springer-Verlag, 127-142. DOI doi.org/10.1007/b138453 Yong, Y., Lou, X., Li, S., Yang, C., Yin, X. (2014). Direct simulation of the influence of the pore structure on the diffusion process in porous media. Computers & Mathematics with Applications, 67(2), 412-423. DOI doi.org/10.1016/j.camwa.2013.08.032 Corwin, E. I., Clusel, M., Siemens,, O. N. (2010). Model for random packing of polydisperse frictionless. Soft Matter, 6, 2945-2959. DOI doi.org/10.1039/c000984a Hlushkou, V., Khirevich, S., Apanasovich, V. V., Tallarek, U. (2007). Pore-scale dispersion in electrokinetic flow through a random sphere packing. Analytical Chemistry, 79, 113-121. DOI doi.org/10.1021/ac061168r Bondareva, T. P. (2013). Kompyuternoe modelirovanie strukturyi sluchaynoy upakovki sistem sfericheskih chastits. Ekonomika. Informatika, 25, 78-85. Chaplia, Y., Chernukha, O. (2003). Three-dimensional diffusion in a multiphase body with randomly disposed inclusions of a spherical form. International Journal of Heat and Mass Transfer, 46, 3323-3328. DOI doi.org/10.1016/s0017-9310(03)00123-6 Chaplia, Ye. Ya., Chernukha, O. Yu. (2009). Fizyko-matematychne modeliuvannia dyfuziinykh protsesiv u vypadkovykh i rehuliarnykh strukturakh. Kyiv: Naukova dumka. Chernukha, O. Yu., Bilushchak, Yu. I., Chuchvara, A. Ye. (2016). Modeliuvannia dyfuziinykh protsesiv u stokhastychno neodnoridnykh strukturakh. Lviv: Rastr-7. Lyikov, A. V. (1978). Teoriya teploprovodnosti. – Moskva: Vyisshaya shkola. (2019). Modeliuvannia protsesiv masoperenosu v skladnykh merezhevykh strukturakh dlia vyznachennia optymalnykh parametriv keruvannia dynamichnymy rezhymamy. Zvit z NDR Tsentru matema- tychnoho modeliuvannia IPPMM im. Ya. S. Pidstryhacha NAN Ukrainy (2016–2018, № DR 0115U01883). Pianylo, Ya. D., Chernukha, O. Yu., Davydok, A. Ye. (2016). Zalezhnist povedinky userednenoho potoku masy u bahatosharovomu tili vid pokhybky vkhidnykh danykh. Fiz-mat. modeliuvannia ta informatsiini tekhnolohii, 22, 88-102. Досліджено дифузію домішкової речовини у багатофазному шарі з випадково розташованими кульовими включеннями. Розв’язок контактно-крайової задачі одержано у вигляді інтегрального ряду Неймана. На основі отриманої розрахункової формули проведено комп’ютерне моделювання та встановлено основні закономірності розподілів усередненої концентрації домішкової речовини у шарі залежно від значень коефіцієнтів дифузії, густини та об’ємних часток включень. Визначено вплив кількості фаз пористого тіла на процеси дифузії у багатофазному шарі з рівномірним розподілом включень сферичної форми. Проаналізовано залежність приросту функції усередненої концентрації від характерних радіусів кульових включень, зокрема показано, що особливості поведінки цієї функції не залежать від співвідношень приведених коефіцієнтів дифузії. Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України 2021-07-15 Article Article application/pdf https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/192 10.15407/fmmit2021.31.078 PHYSICO-MATHEMATICAL MODELLING AND INFORMATIONAL TECHNOLOGIES; No. 31 (2021): Physico-mathematical modeling and informational technologies, 2021, Issue 31; 78-91 ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ; № 31 (2021): Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології, 2021, Вип. 31; 78-91 2617-5258 1816-1545 10.15407/fmmit2021.31 uk https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/192/182 Авторське право (c) 2021 Olha Chernukha, Anastasiia Chuchvara (Автор) |
| spellingShingle | багатофазна стохастична структура концентрація домішкової речовини комп’ютерне моделювання усереднення за ансамблем конфігурацій фаз Chernukha, Olha Chuchvara, Anastasiia Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title | Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title_alt | Simulation of concentration of an admixture in the multiphase layer with random spherical inclusions: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title_full | Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title_fullStr | Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title_full_unstemmed | Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title_short | Комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: Fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| title_sort | комп’ютерне моделювання концентрації домішкової речовини у багатофазному шарі з випадковими кульовими включеннями: fìz.-mat. model. ìnf. tehnol. 2021, 31:78-91 |
| topic | багатофазна стохастична структура концентрація домішкової речовини комп’ютерне моделювання усереднення за ансамблем конфігурацій фаз |
| topic_facet | багатофазна стохастична структура концентрація домішкової речовини комп’ютерне моделювання усереднення за ансамблем конфігурацій фаз multiphase stochastic structure admixture concentration simulation averaging for ensemble of phase configurations |
| url | https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/192 |
| work_keys_str_mv | AT chernukhaolha simulationofconcentrationofanadmixtureinthemultiphaselayerwithrandomsphericalinclusionsfizmatmodelinftehnol2021317891 AT chuchvaraanastasiia simulationofconcentrationofanadmixtureinthemultiphaselayerwithrandomsphericalinclusionsfizmatmodelinftehnol2021317891 AT chernukhaolha kompûternemodelûvannâkoncentracíídomíškovoírečoviniubagatofaznomušarízvipadkovimikulʹovimivklûčennâmifizmatmodelinftehnol2021317891 AT chuchvaraanastasiia kompûternemodelûvannâkoncentracíídomíškovoírečoviniubagatofaznomušarízvipadkovimikulʹovimivklûčennâmifizmatmodelinftehnol2021317891 |