非理想体系多离子非稳态扩散模型及数值模拟

• 作者: 张志红 杨凡 田改垒 郑九州 陈杨
• 来源期刊: 水资源与水工程学报
• 关键词: 非理想溶液 多离子 活度系数 非稳态扩散模型
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 岩土工程
• 页码范围: 213-217,223
• 页数: 6页
• 分类号: X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.11705/j.issn.1672-643X.2019.03.33

摘要

在众多工程领域中均存在扩散现象.大多数扩散模型均是采用经典的Fick定律,仅考虑理想溶液中离子浓度梯度对扩散的驱动,未考虑多离子溶液环境对扩散的影响.溶液中离子间的静电作用导致溶液偏离理想状态,使得各离子浓度不能完全有效发挥,实际的扩散现象得不到合理的解释.基于广义线性扩散通量方程,引入Guntelberg修正的活度系数表征理想溶液与实际溶液中离子浓度的偏差,结合质量平衡方程,建立了适用于非理想体系的多离子非稳态扩散模型.采用已有试验数据与模型结果进行了对比分析,验证了所建模型的正确性和有效性.选用有限元软件Comsol Multiphysics对所建模型进行数值求解,结果表明:溶液非理想性特征对离子扩散具有显著的阻滞作用.当离子价位一定时,初始浓度越高对离子扩散阻滞效果越明显;在源浓度一定的情况下,离子价位越高对扩散阻滞效果越强.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张志红	北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室	33	145	6.0	11.0
2	田改垒	北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室	5	2	1.0	1.0
3	陈杨	北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室	5	1	1.0	1.0
4	郑九州	北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室	4	0	0.0	0.0
5	杨凡	北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室	2	0	0.0	0.0