Modelo de transporte de reactivo multicomponente bajo condiciones simultaneas de cinética y equilibrio en acuíferos

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dc.contributor.advisorDonado Garzon, Leonardo David
dc.contributor.authorBlanco Mayorga, Carlos Andrés
dc.date.accessioned2024-03-03T17:37:13Z
dc.date.available2009
dc.date.available2024-03-03T17:37:13Z
dc.date.created2009
dc.date.issued2009
dc.description.abstractEsta investigación presenta una aplicación de la solución numérica del transporte reactivo multicomponente en un medio poroso saturado bidimensional (acuífero confinado), bajo condiciones de flujo estacionario. Se analiza un problema de dos reacciones, una instantánea y otra lenta, respecto al flujo de agua y los procesos físicos del movimiento de solutos. Se debe destacar que en el ambiente subsuperficial, predominan las condiciones de anisotropía y heterogeneidad, pero para efectos de modelación, el uso de parámetros efectivos a grandes escalas de trabajo son de reconocida aceptación. Como consecuencia, se puede realizar la modelación desde un punto de vista determinístico utilizando simplificaciones como que el acuífero tiene características físicas homogéneas, además de no tener en cuenta ninguna variación temporal y espacial de la temperatura. Tomando como base la metodología propuesta por Molins et al. [Water Resour. Res., 40(10), W10301, doi:10.1029/2003wr002970, 2004], y Donado et al., [Enviado a Water Resour. Res. 2008] se realiza el desacople del sistema de transporte reactivo, mediante la definición una componente conservativa y una componente cinética, que permiten separar las reacciones cinéticas de las de equilibrio, transformando el problema en la solución de dos ecuaciones diferenciales parciales; la primera es una ecuación diferencial parcial, parabólica, homogénea de segundo orden, escrita en términos de la componente conservativa que puede ser solucionada de forma independiente; la segunda es una ecuación diferencial parcial parabólica, no lineal, no homogénea escrita en términos de las concentraciones de la componente cinética. Debido a la alta no linealidad que presenta la segunda ecuación, que relaciona los fenómenos de advección, dispersión hidrodinámica y reacción cinética [Donado et al., enviado a Water Resour. Res. 2008], se planteó para su manejo un algoritmo predictor-corrector, el cual permite encontrar una solución numérica por el método de diferencias finitas.
dc.description.abstractenglishThis research presents a numerical solution scheme for the multicomponent reactive transport problem in a saturated bi-dimensional (confinated aquifer) porous media under permanent flow conditions. A problem of two simultaneous reaction is analyzed, one slow and one instantaneous in respect to the groundwater flow and the physical processes of the solute movement phenomena. For modeling purposes, effective parameters for a large scale are used, allowing modeling from a deterministic standpoint, using simplifications such as assuming homogeneous physical properties for the aquifer and not taking into account spatial or temporal variations of temperature. Based on the methodology proposed by Molins et al. [Water Resour. Res., 40(10), W10301, doi:10.1029/2003wr002970, 2004], and Donado et al., [Sent to Water Resour. Res. 2008], the reactive transport system is decoupled by defining two linear combinations of the concentrations of the reacting species, known as the conservative and kinetic components, which allow to separate the kinetic reaction from the equilibrium one, rewriting the problem in terms of two partial differential equations; the first one is a parabolic homogeneous partial differential equation in terms of the conservative component that can be independently solved, while the second one is a non linear, non homogeneous parabolic partial differential equation in terms of the kinetic component. Given the high nonlinearity of the second partial differential equation, a predictor-corrector algorithm is proposed, which make it possible to obtain a numerical solution using the finite differences method.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/22799
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Civil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectHidrogeología
dc.subjectTransporte reactivo de solutos
dc.subjectCinética química
dc.subjectTasas de reacción.
dc.subject.keywordHydrogeology
dc.subject.keywordReactive solute transport
dc.subject.keywordChemical kinetics
dc.subject.keywordReaction rate.
dc.titleModelo de transporte de reactivo multicomponente bajo condiciones simultaneas de cinética y equilibrio en acuíferos
dc.title.englishMulticomponent reactive transport model under simultaneus equilibrium and kinetic conditions
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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