Recent Advances in Problems of Flow and Transport in Porous Media

رسانه‌های متخلخل و به‌ویژه پدیده‌های حمل و نقل در چنین موادی، زمینه‌ی مهمی برای زمین‌شناسان، هیدروژئولوژیست‌ها، محققان مکانیک خاک و سیالات، مهندسان نفت و شیمی، فیزیکدانان و دانشمندان بسیاری از رشته‌های دیگر است. توسعه تکنیک‌های شبیه‌سازی عددی بهتر در ترکیب با گسترش عظیم ابزارهای رایانه‌ای، شبیه‌سازی عددی پدیده‌های انتقال (جرم فازها و اجزا، انرژی و غیره) را در حوزه‌های متخلخل مورد علاقه ممکن کرده است. قبل از استفاده عملی از نتایج چنین شبیه‌سازی‌هایی، ضروری است که مدل‌های شبیه‌سازی معتبر باشند. به منظور ایجاد بیشترین انسجام ممکن بین مدل‌ها و واقعیت فیزیکی، تعامل مکرر بین اعداد، ریاضیدانان و محققانی که قبلاً ذکر شد، ضروری است. هنگامی که این انسجام ایجاد شد، شبیه‌سازی‌های عددی می‌توانند برای پیش‌بینی پدیده‌های مختلف مانند مدیریت آب، انتشار آلاینده‌ها و غیره مورد استفاده قرار گیرند. مطالعات کنونی در زمینه‌های مختلف کاربرد، نه تنها جنبه‌های درک فیزیکی جریان و انرژی یا انتقال املاح در محیط‌های اشباع یا غیراشباع، بلکه جنبه‌های عددی در استخراج معادلات پیچیده قوی را نیز شامل می‌شود. در میان زمینه های مختلف کاربرد به طور کلی دو نوع مشکل را می توان مشاهده کرد. آنهایی که با آلودگی محیط زیست مرتبط هستند و با مدیریت آب مرتبط هستند. اولی اساساً یک مشکل در کشورهای صنعتی است، دومی منبع اصلی نگرانی در شمال آفریقا است.

Porous media, and especially phenomena of transport in such materials, are an impor1ant field of interest for geologists, hydrogeologists, researchers in soil and fluid mechanics, petroleum and chemical engineers, physicists and scientists in many other disciplines. The development of better numerical simulation techniques in combination with the enormous expansion of computer tools, have enabled numerical simulation of transport phenomena (mass of phases and components, energy etc. ) in porous domains of interest. Before any practical application of the results of such simulations can be used, it is essential that the simulation models have been proven to be valid. In order to establish the greatest possible coherence between the models and the physical reality, frequent interaction between numericians, mathematicians and the previously quoted researchers, is necessary. Once this coherence is established, the numerical simulations could be used to predict various phenomena such as water management, propagation of pollutants etc. These simulations could be, in many cases, the only financially acceptable tool to carry out an investigation. Current studies within various fields of applications include not only physical comprehension aspects of flow and energy or solute transport in saturated or unsaturated media but also numerical aspects in deriving strong complex equations. Among the various fields of applications generally two types of problems can be observed. Those associated with the pollution of the environment and those linked to water management. The former are essentially a problem in industrialized countries, the latter are a major source of concern in North-Africa.