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daliwa7

银虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

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yan_yuting: 金币+20, ★★★很有帮助 2015-04-27 08:39:45
nickxiaotong: 金币+5, EEPI+1, 您的回答很精彩，授予EEPI一枚 2015-04-27 10:14:31

1. 弥散和扩散
弥散和扩散区别在《多孔介质污染物迁移动力学》中是这么解释的：机械弥散和分子扩散统称水动力弥散。
机械弥散完全是由于介质孔道不均匀性导致的细孔扩散速度高于平均速度，粗孔扩散速度低于平均速度。而分子扩散就是严格服从Fick定律的过程。由于机械弥散也服从Fick定律（这是假设还是严格的结论现在我回忆不起来了），所以总的（水动力）弥散可以用Fick定律描述。（理由：微分方程具有线性叠加性。）
注意，虽然很多动力学模型都具有Fick定律范式的方程，但是对于弥散过程，这个方程叫做Fick而不是Darcy。热传导里边应该叫做Fourier吧。其实这些方程都长一样。
由于只考虑分子扩散或者考虑整体弥散，微分方程都一样，当然具有同型的解。区别在于扩散系数D不同，导致S曲线中间那段倾斜程度不一样。
2. 气体和液体
你要注意的是，只考虑Fick方程的时候，气体和液体弥散没有任何区别。因为弥散方程本身没有考虑对流项。既然不考虑对流项，就是认为是死水。这个时候气体液体没啥区别。液体为流动相的时候，一种简洁的解决方案是用移动坐标系，活水就变成死水了。
当然，我不做土壤研究，不太清楚你的气体是个什么情况。这是溶解在水里一同流动的气体？还是气液相完全分离，不随水流动的气体？他们的区别在于你的气体流动是否和液体流速有关，导致Fick方程外边的那个流动项是否有差异。
3. 关于软件
我不做模型，所以不太清楚用什么软件。不过像你描述的这样的问题，matlab之类的大众化数值软件一般都能搞定吧。最后用matlab拿有限元解个微分方程就行了。

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2楼2015-04-26 21:30:55

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