Estudo do Coeficiente de Difusão Secundária em Problema de Difusão com Fluxo Bimodal

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5540/tema.2020.021.02.229

Keywords:

Difusão bimodal, Difusão anômala, Método de Diferenças Finitas, Equação diferencial de quarta ordem.

Abstract

Uma formulação recentemente desenvolvida para o problema de difusão anômala com termo de quarta ordem apresentou em determinadas situações particulares valores negativos na solução. Neste trabalho é realizado um estudo do efeito coeficiente de difusão secundária visando contribuir para o entendimento do comportamento das soluções nestas situações. Foi implementada uma função para representar a variação na parcela sujeita a difusão primária e secundária, de acordo com a quantidade da propriedade em difusão. Os resultados obtidos são compatíveis com aqueles apresentados em trabalhos anteriores na literatura.

Author Biography

J. Lugon Jr., Instituto Federal Fluminense

Jader Lugon Junior possui mestrado (2000) e doutorado (2005) em Modelagem Computacional pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro no Instituo Politécnico, concluiu a especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho (2010) e a graduação como Engenheiro Mecânico (1985) pela Universidade Federal Fluminense. Atua no Instituto Federal Fluminense (IFFluminense) como Professor no curso de Mestrado de Engenharia Ambiental e no curso de graduação de Engenharia de Controle e Automação. Participa do grupo de pesquisa NUPERN - Núcleo de Pesquisa em Petróleo, Energia e Recursos Naturais (IFFluminense) e colabora com pesquisadores do LEMA - Laboratório Patricia Oliva Soares de Experimentação e Simulação Numérica em Transferência de Calor e Massa (IPRJ UERJ). Atua na área de Engenharia Mecânica com enfase em transferência de calor e massa. Em seu currículo Lattes os termos mais freqüentes no contexto de produção científica e tecnológica são: Estudos Ambientais, Problema Inverso, Hidrodinâmica, Hidrologia e Transferência de Massa.

References

R. Metzler, J.-H. Jeon, A. G. Cherstvy, and E. Barkai, “Anomalous diffusion models and their properties: non-stationarity, non-ergodicity, and ageing at the centenary of single particle tracking,” Phys. Chem. Chem. Phys., vol. 16, no. 44, pp. 24128–24164, 2014.

J. Wu and K. M. Berland, “Propagators and Time-Dependent Diffusion Coefficients for Anomalous Diffusion,” Biophysical Journal, vol. 95, pp. 2049–2052, 8 2008.

M. J. Saxton, “Anomalous diffusion due to obstacles: a Monte Carlo study,” Biophysical Journal, vol. 66, pp. 394–401, 2 1994.

P. F. Nealey, R. E. Cohen, and A. S. Argon, “Limited-supply non-Fickian diffusion in glassy polymers,” Polymer, vol. 36, pp. 3687–3695, 1 1995.

J. I. Ramos, “On the numerical treatment of an ordinary differential equation arising in one-dimensional non-Fickian diffusion problems,” Computer Physics Communications, vol. 170, pp. 231–238, 8 2005.

P. M. Smith and M. M. Fisher, “Non-Fickian diffusion of water in melamineformaldehyde resins,” Polymer, vol. 25, pp. 84–90, 1 1984.

V. Ganti, M. M. Meerschaert, E. Foufoula-Georgiou, E. Viparelli, and G. Parker, “Normal and anomalous diffusion of gravel tracer particles in rivers,” Journal of Geophysical Research: Earth Surface, vol. 115, 6 2010.

L. Bevilacqua, A. C. N. R. Galeão, and F. P. Costa, “A new analytical formulation of retention effects on particle diffusion processes,” Anais da Academia Brasileira de Ciências, vol. 83, pp. 1443–1464, 2011.

L. Bevilacqua, A. C. N. R. Galeão, and F. P. Costa, “On the significance of higher order differential terms in diffusion processes,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 33, pp. 166–175, 2011.

L. Bevilacqua, A. C. N. R. Galeão, J. G. Simas, and A. P. R. Doce, “A new theory for anomalous diffusion with a bimodal flux distribution,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, pp. 1–10, 2013.

R. J. LeVeque, Finite Difference Methods for Ordinary and Partial Differential Equations: Steady-state and Time-dependent Problems. Philadelphia: SIAM, 2007.

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Published

2020-07-22

How to Cite

Lugon Jr., J., Rodrigues, P. P. G. W., Bevilacqua, L., Marinho, G. M., Knupp, D. C., Vasconcellos, J. F. V., & Silva Neto, A. J. (2020). Estudo do Coeficiente de Difusão Secundária em Problema de Difusão com Fluxo Bimodal. Trends in Computational and Applied Mathematics, 21(2), 229. https://doi.org/10.5540/tema.2020.021.02.229

Issue

Vol. 21 No. 2 (2020)

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