Modeling kinetic adsorption in porous media by a two-state random walk particle method
Other Title(s)
نمذجة الإمتزاز الحركي في الأوساط المنفذة باستخدام طريقة المشي العشوائي الجزيئي ذي الطورين
Author
Source
Journal of King Abdul Aziz University : Meteorology, Environment and Arid land Agriculture Sciences
Issue
Vol. 18, Issue 1 (30 Jun. 2007), pp.61-74, 14 p.
Publisher
King Abdulaziz University Scientific Publishing Center
Publication Date
2007-06-30
Country of Publication
Saudi Arabia
No. of Pages
14
Main Subjects
Earth Sciences, Water and Environment
Topics
Abstract AR
يعرض هذا البحث مدخل تصادفي لتناول ميكانيكيات الامتزاز باستخدام نظرية المشي العشوائي الجزيئي ذي الطورين.
أثناء نقل الملوثات التي تتفاعل مع التربة في الأوساط المنفذة, فإنه يمكن تحديد طورين من الجزيئات : جزيئات متحركة (حرة) و جزيئات غير متحركة (ممتزة). بدراسة التغير في حالة الجزيئات من طور إلى طور يمكن فهم ظاهرة الامتزاز بطريقة أفضل.
و لقد تم نمذجة الحركة بين الجزيئات باستخدام سلسلة ماكوف الموصوفة بمصفوفة احتمال الانتقال بين الطورين (الحر و الممتز), يعتبر وصف الظاهرة بالطريقة المذكورة أساسيا من استخدام معامل التأخير المتبع في مثل هذا النوع من نقل الملوثات.
تم عمل برنامج على الحاسب الآلي و يدعى (ADS_2D) لتطبيق هذه الطريقة.
و قد أوضحت النتائج أنه لا يمكن استخدام معامل التأخير للتعبير بطريقة كافية عن الحركة البطيئة.
كما أظهرت النتائج أنه في هذه الحالة يكون الحل الأساسي التحليلي بعيدا تماما عن المحاكاة العددية خصوصا في ظاهرة الانتشار للملوثات, و يعزى هذا إلى ان الحل التحليلي لا يأخذ في اعتباره التشتت الزائد نتيجة الحركة بين الأطوار.
Abstract EN
In this paper, a stochastic approach to address linear kinetic adsorption mechanisms using a two-state particle tracking random walk theory is presented.
During reactive solute transport in porous medium particles are assigned two states: Either mobile (free) or immobile (adsorbed).
By studying the exchange of particles’ states, the mech-anism of adsorption can be better understood.
The kinetics of the particles is modeled with a Markov chain characterized by a transition probability matrix between the two states.
The concept of exchange of particle states of the solute particles is more fundamental than that of relaxing the probability with a retardation factor and it is of great sig-nificance in modeling various reactive transport mechanisms.
A com-puter code (called ADS_2D) has been developed to perform numerical adsorption experiments.
It has been shown from the experiments that adsorption with slow kinetics can not adequately be modeled using a retardation factor.
The fundamental analytical solution deviates from the numerical solution, particularly the spreading of the solute plume.
This is due to the fact that the fundamental analytical solution does not take into account the extra dispersion due to the kinetic reaction.
American Psychological Association (APA)
al-Fiqqi, Amr Muhammad M.. 2007. Modeling kinetic adsorption in porous media by a two-state random walk particle method. Journal of King Abdul Aziz University : Meteorology, Environment and Arid land Agriculture Sciences،Vol. 18, no. 1, pp.61-74.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-344070
Modern Language Association (MLA)
al-Fiqqi, Amr Muhammad M.. Modeling kinetic adsorption in porous media by a two-state random walk particle method. Journal of King Abdul Aziz University : Meteorology, Environment and Arid land Agriculture Sciences Vol. 18, no. 1 (2007), pp.61-74.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-344070
American Medical Association (AMA)
al-Fiqqi, Amr Muhammad M.. Modeling kinetic adsorption in porous media by a two-state random walk particle method. Journal of King Abdul Aziz University : Meteorology, Environment and Arid land Agriculture Sciences. 2007. Vol. 18, no. 1, pp.61-74.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-344070
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 72-73
Record ID
BIM-344070