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Studia Geotechnica et Mechanica
Volumen 45 (2023): Edición s1 (December 2023)
Acceso abierto
Application of generalized boundary conditions for homogenization of thermal and filtration properties of soils
Marek Wojciechowski
Marek Wojciechowski
| 30 nov 2023
Studia Geotechnica et Mechanica
Volumen 45 (2023): Edición s1 (December 2023)
Special Issue 19th KKMGiIG
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Article Category:
Special Issue 19th KKMGiIG
Publicado en línea:
30 nov 2023
Páginas:
362 - 369
Recibido:
28 feb 2023
Aceptado:
21 ago 2023
DOI:
https://doi.org/10.2478/sgem-2023-0025
Palabras clave
Homogenization
,
Finite element method
,
Generalized boundary conditions
,
Darcy flow
,
Heat conduction
© 2023 Marek Wojciechowski, published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Figure 1:
Example of SVE used for homogenization of permeability coefficient. Approximately 32 spherical inclusions are distributed in a random uniform way and surrounded by the interphase layer.
Figure 2:
Averaged apparent permeability K relative to the interphase filtration coefficient kt, for different values of the ℓd \frac{\ell }{d} ratio. Standard error, shown on the error bars, never exceeds 4%.
Figure 3:
Examples of random uniform distributions of soil components in voxelized domain (yellow – Sa, green – Si, blue – Cl, violet – water). On the left 173 voxels, on the right 653 voxels.
Figure 4:
Averaged and isotropized macroscopic thermal conductivity Λ relative to the ℓd \frac{\ell }{d} ratio and for different SVE sizes. Standard error, shown on the error bars, never exceeds 1.5%.
Figure 5:
Averaged and isotropized macroscopic thermal conductivity Λ relative to the SVE size and for different ℓd \frac{\ell }{d} ratios. In addition, the results obtained with periodic BCs are presented. Standard error, shown on the error bars, never exceeds 1.5%.