Search
Filters
total: 266
filtered: 251
Search results for: double-porosity media unsaturated flow infiltration homogenization inverse modeling
-
Modeling of unsaturated water flow in double-porosity soils by the homogenization approach.
PublicationGrunty o podwójnej porowatości zbudowane są z dwóch materiałów o znacznie różniących się parametrach hydraulicznych. Ze względu na tą szczególną strukturę, podczas przepływu nieustalonego w tego typu gruntach wytwarzają się lokalne różnice ciśnienia kapilarnego. W artykule przedstawiono model przepływu w gruntach o podwójnej porowatości w skali makroskopowej z uwzględnieniem efektów lokalnych. Model otrzymano metodą homogenizacji....
-
Przepływ wody w ośrodkach nienasyconych o podwójnej porowatości: zastosowanie metody homogenizacji. Unsaturated water flow in double porosity media: application of the homogenization theory
PublicationPrzedstawiono model matematyczny przepływu w gruncie o podwójnej porowatości wyprowadzony metodą homogenizacji. Otrzymano równanie makroskopowe z parametrami efektywnymi i członem źródłowym. Przedstawiono wyniki przykładowych obliczeń numerycznych i porównania z modelem znanym z literatury.
-
Infiltration in a double-porosity medium: Experiments and comparison with a theoretical model
PublicationThis paper presents experimental verification of the mathematical model of unsaturated flow in double‐porosity soils developed by the asymptotic homogenization method. A series of one‐dimensional infiltration experiments was carried out in a column filled with a double‐porosity medium composed of a mixture of sand and sintered clayey spheres arranged in a periodic manner. The unsaturated hydraulic properties of each porous material...
-
Influence of heterogeneous air entry pressure on large scale unsaturated flow in porous media
PublicationThe paper presents numerical simulations of water infiltration in unsaturated porous media containing coarse-textured inclusions embed- ded in fine-textured background material. The calculations are performed using the two-phase model for water and air flow and a simplified model known as the Richards equation. It is shown that the Richards equation cannot correctly describe flow in the presence of heterogeneities. How- ever, its...
-
Numerical Simulations of Seepage in Dikes Using unsaturated and Two-Phase Flow Models
PublicationModeling of water flow in variably saturated porous media, including flood dikes, is often based on the Richards equation, which neglects the flow of pore air, assuming that it remains at constant atmospheric pressure. However, there is also evidence that the air flow can be important, especially when the connectivity between the pore air and atmospheric air is lost. In such cases a full two-phase air-water flow model should be...
-
Modeling of unsaturated water flow in highly heterogeneous soils.
PublicationTematem pracy jest modelowanie przepływu wody w gruntach nienasyconych o podwójnej porowatości, które charakteryzują się obecnością dwóch podobszarów porowatych o skontrastowanych parametrach hydraulicznych. Jako punkt wyjścia przyjęto, że w skali lokalnej przepływ w obu podobszarach jest opisany równaniem Richardsa. Przedstawiono wyprowadzenie dwóch modeli przepływu w skali makroskopowej przy użyciu metody homogenizacji asymptotycznej....
-
Upscaling unsaturated flow in binary porous media with air entry pressure effects
PublicationArtykuł dotyczy przepływu w gruntach nienasyconych, zawierających soczewki (inkluzje) materiału gruboziarnistego. Materiał inkluzji charakteryzuje się niższą wartością ciśnienia wejścia powietrza niż materiał tła. Podczas infiltracji część powietrza zostaje zamknięta w inkluzjach, po całkowitym wypełnieniu wodą materiału tła. Z drugiej strony, drenaż inkluzji rozpoczyna się dopiero wtedy, gdy przekroczone zostanie ciśnienie wejścia...
-
Examples of numerical simulations of two-dimensional unsaturated flow with VS2DI code using different interblock conductivity averaging schemes
PublicationFlow in unsaturated porous media is commonly described by the Richards equation. This equation is strongly nonlinear due to interrelationships between water pressure head (negative in unsaturated conditions), water content and hydraulic conductivity. The accuracy of numerical solution of the Richards equation often depends on the method used to estimate average hydraulic conductivity between neighboring nodes or cells of the numerical...
-
Simulation of water flow in double -porosity soils on unstructured grids with the finite element method.
PublicationRozważa sie model przepływu wody w gruntowym ośrodku o podwójnej porowatości. Model matematyczny uzyskano poprzez zastosowanie teorii homogenizacji zastosowanej do gruntów o bardzo dużej różnicy przepuszczalności.
-
Modelling water flow in unsaturated porous media: Accounting for nonlinear permeability and material heterogeneity
PublicationW pracy przedstawiono problematykę matematycznego modelowania przepływów w nienasyconych ośrodkach porowatych, ze szczególnym uwzględnieniem dwóch aspektów. Pierwszym z nich jest obliczanie średniego współczynnika przewodności hydraulicznej między węzłami siatki w numerycznym rozwiązaniu równania przepływu nienasyconego. Drugim zagadnieniem jest wpływ lokalnej zmienności parametrów ośrodka porowatego (współczynnika przewodności...
-
Inverse Flood Routing Using Simplified Flow Equations
PublicationThe paper considers the problem of inverse flood routing in reservoir operation strategy. The aim of the work is to investigate the possibility of determining the hydrograph at the upstream end based on the hydrograph required at the downstream end using simplified open channel flow models. To accomplish this, the linear kinematic wave equation, the diffusive wave equation and the linear Muskingum equation are considered. To achieve...
-
Rapid EM-driven antenna dimension scaling through inverse modeling
PublicationIn this letter, a computationally feasible technique for dimension scaling of antenna structures is introduced. The proposed methodology is based on inverse surrogate modeling where the geometry parameters of the antenna structure of interest are explicitly related to the operating frequency. The surrogate model is identified based on a few antenna designs optimized for selected reference frequencies. For the sake of computational...
-
Inverse surrogate modeling for low-cost geometry scaling of microwave and antenna structures
PublicationPurpose–The purpose of this paper is to investigate strategies for expedited dimension scaling ofelectromagnetic (EM)-simulated microwave and antenna structures, exploiting the concept of variable-fidelity inverse surrogate modeling.Design/methodology/approach–A fast inverse surrogate modeling technique is described fordimension scaling of microwave and antenna structures. The model is established using referencedesigns obtained...
-
Computing internodal conductivities in numerical modeling of two dimensional unsaturated flow on rectangular grid
PublicationW artykule porównano rozwiązania numeryczne dwuwymiarowego równania przepływu nienasyconego z użyciem różnych metod uśredniania współczynnika przewodności hydraulicznej między sąsiednimiwęzłami. Uwzględniono średnia arytmetyczną, geometryczną, "pod prad" oraz całkową, a także niedawno zaproponowany sposób uśredniania oparty na analizie przepływu ustalonego. Ten ostatni sposób okazałsię najbardziej uniwersalny, gdyż umożliwiał otrzymanie...
-
Modeling two phase flow in large scale fractured porous media with an extended multiple interacting continua method
PublicationWe present a two phase flow conceptual model, the corresponding simulator (2pMINC) and a workflow for large-scale fractured reservoirs, based on a continuum fracture approach which uses the multiple interacting continua (MINC) method complemented with an improved upscaling technique. The complex transient behavior of the flow processes in fractured porous media is captured by subgridding the coarse blocks in nested volume elements...
-
Numerical simulation of water drainage in double-porosity soils
PublicationArtykuł dotyczy modelowania przepływu wody w warunkach nienasyconych w gruntach o podwójnej porowatości, które są złożone z dwóch materiałów porowatych o bardzo różnych parametrach. przepływ w takich ośrodkach często charakteryzuje się powstawaniem lokalnych gradientów ciśnienia między obszarami dobrze isłaboprzepuszczalnymi.Przedstawiono matematyczny model przepływu wody w gruncie w strefie nienasyconej. Przepływ odbywa się w...
-
Approximation of internodal conductivities in numericalsimulation of one-dimensional infiltration, drainage, and capillaryrise in unsaturated soils
PublicationW rozwiązaniu numerycznym jednowymiarowego równania przepływu nienasyconego wymagane jest oszacowanie średniej wartości przewodności hydraulicznej między sąsiednimi węzłami. W artykule zaproponowano nową metodę uśredniania która, w odróżnieniu od metod dotychczas proponowanych, charakteryzuje się dużą dokładnością i szerokim zakresem stosowalności. Nowa metoda oparta jest na analizie przybliżonego profilu potencjału hydraulicznego...
-
Rapid dimension scaling of triple-band antennas by means of inverse surrogate modeling
PublicationGeometry scaling of antennas, i.e., finding optimum dimensions of the structure for given operating conditions and material parameters is an important yet challenging problem. In this paper, we discuss fast dimension scaling of triple-band antennas with respect to operating frequencies. We adopt the inverse surrogate modeling approach where the surrogate model is a function of the three operating frequencies of the antenna and...
-
A variational approach of homogenization of piezoelectric composites towards piezoelectric and flexoelectric effective media
PublicationThe effective piezoelectric properties of heterogeneous materials are evaluated in the context of periodic homogenization, whereby a variational formulation is developed, articulated with the extended Hill macrohomogeneity condition. The entire set of homogenized piezoelectric moduli is obtained as the volumetric averages of the microscopic properties of the individual constituents weighted by the displacement and polarization...
-
Deterministic versus stochastic modelling of unsaturated flow in a sandy field soil based on dual tracer breakthrough data
PublicationThe 216 km2 Neuenhagen Millcreeck catchment can be characterized as a drought sensitive landscape in NE Germany. It is therefore a fundamental human interest to understand how water that fell as precipitation moves through the unsaturated soils and recharges groundwater. Additionally, a better knowledge of nutrient transport from soil to groundwater is important also, especially in landscapes with light sandy soils. For a better...