CFD-DEM study on transport and retention behaviors of nZVI-clay colloids in porous media

堵塞 多孔介质 范德瓦尔斯力 胶体 表面电荷 CFD-DEM公司 化学 流速 多孔性 材料科学 岩土工程 化学物理 计算流体力学 流量(数学) 机械 地质学 物理 历史 物理化学 考古 有机化学 分子
作者
Pengfei Liu,Shaokai Nie,Wenyuan Wang,Shuai Zhang,Bate Bate,Yunmin Chen
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:465: 133048-133048 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.133048
摘要

Transportation process of nano scale zero valent iron (nZVI) in clay-rich soils is complicated and crucial for in-situ remediation of contaminated sites. A coupled computational fluid dynamic and discrete element method (CFD-DEM) was used to investigate the interplays of repulsive and attractive forces and the injection velocity of this process. The screened Coulomb's law was used to represent the electrostatic interaction, and surface energy density was introduced to represent the effects of the van der Waals interaction. A phase diagram was constructed to describe the interplay between injection velocity and repulsive force (in terms of charge of colloids). Under the boundary and initial conditions in this study, clogging formed at low repulsive force (colloidal charge = −1 ×10-15 C), where increment of injection velocity (from 0.002 m/s to 0.02 m/s) cannot prevent clogging, as in the case of bare nZVI transportation with limited mobility; On the other hand, excessive repulsive force (charge = −4 ×10-14 C) is detrimental to nZVI-clay transportation due to repulsion from the concentrated colloids in pore throats, a phenomenon as in the overuse of stabilizers and was defined as the "membrane repulsion effect" in this study. At moderate charge (−1 ×10-14 C), injection velocity increment induced clogging due to aggregates formed at the windward of cylinder and accumulated at the pore throats.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
xiaojunsong完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
罗氏集团完成签到,获得积分10
3秒前
小黄豆完成签到,获得积分10
3秒前
wzh完成签到,获得积分10
5秒前
淡淡完成签到 ,获得积分10
5秒前
safety完成签到,获得积分10
6秒前
MYC007完成签到 ,获得积分10
7秒前
huoyunli发布了新的文献求助10
8秒前
晚意完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
cong完成签到 ,获得积分10
11秒前
秋迎夏完成签到,获得积分0
11秒前
Loooong应助lee采纳,获得10
13秒前
慕山完成签到 ,获得积分10
14秒前
wpz发布了新的文献求助10
15秒前
DAHove完成签到 ,获得积分10
16秒前
fancy完成签到 ,获得积分10
17秒前
IMPRESSED完成签到,获得积分10
19秒前
开心的人杰完成签到,获得积分10
19秒前
YW完成签到,获得积分10
21秒前
大宝藏完成签到 ,获得积分10
21秒前
真的苦逼完成签到,获得积分10
21秒前
今后应助荡南桥采纳,获得10
21秒前
lijing3026完成签到,获得积分10
23秒前
缓慢的灵枫完成签到 ,获得积分0
23秒前
新一完成签到 ,获得积分10
24秒前
大大莹完成签到,获得积分10
27秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
27秒前
简单567完成签到,获得积分10
28秒前
waveless完成签到,获得积分10
29秒前
充电宝应助大大莹采纳,获得10
32秒前
甜甜醉波完成签到,获得积分10
33秒前
阿尔法贝塔完成签到 ,获得积分10
35秒前
清浅溪完成签到 ,获得积分10
37秒前
体贴火完成签到 ,获得积分10
38秒前
yuan完成签到,获得积分10
39秒前
老朱完成签到,获得积分10
39秒前
lezard完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7126601
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8777342
关于积分的说明 18554196
捐赠科研通 6706351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3150388
关于科研通互助平台的介绍 2272534
邀请新用户注册赠送积分活动 2124764