The fourth order diffusion model for a bi-flux mass transfer

Abstract

A abordagem discreta é empregada para a difusão com retenção para obter a equação de quarta ordem, o que sugere a introdução de um segundo fluxo levando à associação da teoria bi-fluxo com novos parâmetros: fração β e coeficiente de reatividade R. O objetivo desta tese é explorar a Embora comparando o comportamento da concentração e os dois fluxos com o modelo clássico, principalmente pelo método de elementos finitos de Galerkin. Mostra-se que o processo pode ser acelerado ou retardado dependendo da relação entre R e β, para o meio isotrópico. Dependendo da definição do segundo fluxo em função desses parâmetros e da relação β= β(R), o comportamento inesperado aumentando a concentração logo após a introdução de um impulso inicial que se opõe à tendência natural de dispersão, pode se desenvolver em uma recuperação restrita. O coeficiente de reatividade R considerado como um atrator variando no espaço e no tempo de acordo com uma lei de difusão é proposto para simular caixa de nutrientes atraindo partículas biológicas. Finalmente, são apresentados dois casos típicos de difusão não-linear que representam dinâmicas de reações químicas. O modelo bi-fluxo tende a regularizar as soluções.