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Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media / Prunty, Lyle in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 259-266 p. Titre : Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media Titre original : Equation d'Energie pour le Transport Liquide Volatil dans des Médias Poreux Type de document : texte imprimé Auteurs : Prunty, Lyle, Auteur ; Cheng, Alexander H.-D., Editeur scientifique Article en page(s) : 259-266 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Temperature  Soil  Energy  conservation  Porous  media  Liquids  Température  Sols  Conservation  d'énergie  Médias  poreux  Liquides Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Two energy balance equations widely used to describe simultaneous transfer of heat and mass in porous media are inconsistent with control volume energy conservation. Potential energy, enthalpy, and internal energy terms are involved in the discrepancies. Energy within a volume is properly counted as the sum of internal, potential, and kinetic energy. However, one equation uses enthalpy where internal energy should have been used. In the other, potential energy and shifts in internal energy associated with heat of wetting are not included. Energy conservation for a control volume dictates summing convective fluxes of internal, potential, and kinetic energy at the control volume surface along with conducted heat and work crossing the boundary. The pressure–volume (pv) work at the volume surface may be combined with internal energy convection so that flow of enthalpy is used in the flux term. Examples of energy change versus work input in adiabatic processes illustrate the error introduced when enthalpy rather than internal energy is used to compute control volume energy content. For porous media flows kinetic energy can be dropped. A consistent equation based on the control volume approach is presented. It includes effects due to internal energy, potential energy, heat of wetting, conducted heat, non-pv work, enthalpy, and mass flow. Substantial temperature changes due to heat of wetting have been found experimentally in a separate work. A comparison is needed of the experiments and a numerical simulation based on the new equation. Deux équations de bilan énergétique largement répandues pour décrire le transfert simultané de la chaleur et de la masse dans des médias poreux sont contradictoires avec la conservation d'énergie de volume de commande. De l'énergie potentielle, l'enthalpie, et les limites internes d'énergie sont impliquées dans les anomalies. De l'énergie dans un volume est correctement comptée comme somme d'énergie interne, potentielle, et cinétique. Cependant, une équation emploie l'enthalpie où l'énergie interne devrait avoir été employée. Dans l'autre, l'énergie et les variations potentielles dans l'énergie interne liée à la chaleur du mouillage ne sont pas incluses. La conservation d'énergie pour un volume de commande dicte additionner des flux convecteurs d'énergie interne, potentielle, et cinétique sur la surface de volume de commande avec la chaleur conduite et du travail croisant la frontière. Le travail du volume de pression (pv) sur la surface de volume peut être combiné avec la convection interne d'énergie de sorte que l'écoulement de l'enthalpie soit employé dans la limite de flux. Les exemples du changement d'énergie contre l'entrée de travail dans des processus adiabatiques illustrent l'erreur présentée quand l'enthalpie plutôt que l'énergie interne est employée pour calculer la teneur en énergie de volume de commande. Pour des écoulements poreux de médias de l'énergie cinétique peut être abandonnée. Une équation cohérente basée sur l'approche de volume de commande est présentée. Elle inclut des effets dus à l'énergie interne, à l'énergie potentielle, à la chaleur du mouillage, à la chaleur conduite, non au travail de pv, à l'enthalpie, et au écoulement de la masse. Des changements de température substantiels dus à la chaleur du mouillage ont été trouvés expérimentalement dans un travail séparé. Une comparaison est nécessaire des expériences et d'une simulation numérique basées sur la nouvelle équation. En ligne : lprunty@ndsuext.nodak.edu [article] Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media = Equation d'Energie pour le Transport Liquide Volatil dans des Médias Poreux [texte imprimé] / Prunty, Lyle, Auteur ; Cheng, Alexander H.-D., Editeur scientifique . - 259-266 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 259-266 p. Mots-clés : Temperature  Soil  Energy  conservation  Porous  media  Liquids  Température  Sols  Conservation  d'énergie  Médias  poreux  Liquides Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Two energy balance equations widely used to describe simultaneous transfer of heat and mass in porous media are inconsistent with control volume energy conservation. Potential energy, enthalpy, and internal energy terms are involved in the discrepancies. Energy within a volume is properly counted as the sum of internal, potential, and kinetic energy. However, one equation uses enthalpy where internal energy should have been used. In the other, potential energy and shifts in internal energy associated with heat of wetting are not included. Energy conservation for a control volume dictates summing convective fluxes of internal, potential, and kinetic energy at the control volume surface along with conducted heat and work crossing the boundary. The pressure–volume (pv) work at the volume surface may be combined with internal energy convection so that flow of enthalpy is used in the flux term. Examples of energy change versus work input in adiabatic processes illustrate the error introduced when enthalpy rather than internal energy is used to compute control volume energy content. For porous media flows kinetic energy can be dropped. A consistent equation based on the control volume approach is presented. It includes effects due to internal energy, potential energy, heat of wetting, conducted heat, non-pv work, enthalpy, and mass flow. Substantial temperature changes due to heat of wetting have been found experimentally in a separate work. A comparison is needed of the experiments and a numerical simulation based on the new equation. Deux équations de bilan énergétique largement répandues pour décrire le transfert simultané de la chaleur et de la masse dans des médias poreux sont contradictoires avec la conservation d'énergie de volume de commande. De l'énergie potentielle, l'enthalpie, et les limites internes d'énergie sont impliquées dans les anomalies. De l'énergie dans un volume est correctement comptée comme somme d'énergie interne, potentielle, et cinétique. Cependant, une équation emploie l'enthalpie où l'énergie interne devrait avoir été employée. Dans l'autre, l'énergie et les variations potentielles dans l'énergie interne liée à la chaleur du mouillage ne sont pas incluses. La conservation d'énergie pour un volume de commande dicte additionner des flux convecteurs d'énergie interne, potentielle, et cinétique sur la surface de volume de commande avec la chaleur conduite et du travail croisant la frontière. Le travail du volume de pression (pv) sur la surface de volume peut être combiné avec la convection interne d'énergie de sorte que l'écoulement de l'enthalpie soit employé dans la limite de flux. Les exemples du changement d'énergie contre l'entrée de travail dans des processus adiabatiques illustrent l'erreur présentée quand l'enthalpie plutôt que l'énergie interne est employée pour calculer la teneur en énergie de volume de commande. Pour des écoulements poreux de médias de l'énergie cinétique peut être abandonnée. Une équation cohérente basée sur l'approche de volume de commande est présentée. Elle inclut des effets dus à l'énergie interne, à l'énergie potentielle, à la chaleur du mouillage, à la chaleur conduite, non au travail de pv, à l'enthalpie, et au écoulement de la masse. Des changements de température substantiels dus à la chaleur du mouillage ont été trouvés expérimentalement dans un travail séparé. Une comparaison est nécessaire des expériences et d'une simulation numérique basées sur la nouvelle équation. En ligne : lprunty@ndsuext.nodak.edu

Soil Water Heat of Transport / Prunty, Lyle in Journal of hydrologic engineering, Vol. 7, N° 6 (Novembre/Decembre 2002)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 7, N° 6 (Novembre/Decembre 2002) . - 435-440 p. Titre : Soil Water Heat of Transport Titre original : La Chaleur de l'Eau de Sol du Transport Type de document : texte imprimé Auteurs : Prunty, Lyle, Auteur Article en page(s) : 435-440 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Soil  water  Thermal  properties  Thermal  couples  Heat  transfer  Eau  de  sol  Propriétés  thermiques  Couples  thermiques  Transfert  thermique Index. décimale : 551.4 Résumé : Competing theories used to describe coupled transport of heat and water in soil are irreversible thermodynamics (IT) and the Philip-de Vries (PD) theory. In practice, PD has dominated the field and advanced understanding through models used to predict the thermal status of soil and soil-atmosphere interaction. However, the principle of Onsager reciprocity in IT has also found considerable acceptance in thermal physics. The Applicability of IT reciprocity to soil physics has been extensively scrutinized without substantial agreement being reached. Examination of PD equations reveals that they do not satisfy Onsager reciprocity. One coefficient is missing from PD that would produce equations consistent with reciprocity. The Coefficient is associated with the thermal water flux, but it fails to appear a second time in the heat flux equation as expected with reciprocity. This missing coefficient can be readily calculated for inclusion in models based on PD. The Value of the coefficient varies with temperature and water potential from negligible to several times the PD coefficient to which it must be added. Heat of transport is also calculated and found to vary from 0.33 j/g in relatively wet soil to 9,071 j/g in drier soil, increasing slightly also with temperature. Les théories de concurrence employées pour décrire le transport couplé de la chaleur et de l'eau dans le sol sont thermodynamique irréversible (IT) et la théorie de Philip-de Vries (palladium). Dans la pratique, le palladium a dominé le champ et l'arrangement avancé par des modèles employés pour prévoir le statut thermique d'interaction de sol et d'sol-atmosphère. Cependant, le principe de la réciprocité d'Onsager dans LUI a également trouvé l'acceptation considérable dans la physique thermique. L'applicabilité d'ELLE réciprocité pour salir la physique a été intensivement contrôlée sans accord substantiel étant atteint. L'examen des équations de palladium indique qu'ils ne satisfont pas la réciprocité d'Onsager. Un coefficient est absent du palladium qui produirait des équations conformées à la réciprocité. Le coefficient est associé au flux thermique de l'eau, mais il n'apparaît pas une deuxième fois dans l'équation de flux de la chaleur comme prévu avec la réciprocité. Ce coefficient absent peut aisément être calculé pour l'inclusion dans les modèles basés sur le palladium. La valeur du coefficient change avec le potentiel de la température et de l'eau de négligeable à plusieurs fois le coefficient de palladium auquel il doit s'ajouter. La chaleur du transport est également calculée et avérée pour changer de 0.33 j/g dans le sol relativement humide à 9.071 j/g dans un sol plus sec, augmentant légèrement également avec la température. [article] Soil Water Heat of Transport = La Chaleur de l'Eau de Sol du Transport [texte imprimé] / Prunty, Lyle, Auteur . - 435-440 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 7, N° 6 (Novembre/Decembre 2002) . - 435-440 p. Mots-clés : Soil  water  Thermal  properties  Thermal  couples  Heat  transfer  Eau  de  sol  Propriétés  thermiques  Couples  thermiques  Transfert  thermique Index. décimale : 551.4 Résumé : Competing theories used to describe coupled transport of heat and water in soil are irreversible thermodynamics (IT) and the Philip-de Vries (PD) theory. In practice, PD has dominated the field and advanced understanding through models used to predict the thermal status of soil and soil-atmosphere interaction. However, the principle of Onsager reciprocity in IT has also found considerable acceptance in thermal physics. The Applicability of IT reciprocity to soil physics has been extensively scrutinized without substantial agreement being reached. Examination of PD equations reveals that they do not satisfy Onsager reciprocity. One coefficient is missing from PD that would produce equations consistent with reciprocity. The Coefficient is associated with the thermal water flux, but it fails to appear a second time in the heat flux equation as expected with reciprocity. This missing coefficient can be readily calculated for inclusion in models based on PD. The Value of the coefficient varies with temperature and water potential from negligible to several times the PD coefficient to which it must be added. Heat of transport is also calculated and found to vary from 0.33 j/g in relatively wet soil to 9,071 j/g in drier soil, increasing slightly also with temperature. Les théories de concurrence employées pour décrire le transport couplé de la chaleur et de l'eau dans le sol sont thermodynamique irréversible (IT) et la théorie de Philip-de Vries (palladium). Dans la pratique, le palladium a dominé le champ et l'arrangement avancé par des modèles employés pour prévoir le statut thermique d'interaction de sol et d'sol-atmosphère. Cependant, le principe de la réciprocité d'Onsager dans LUI a également trouvé l'acceptation considérable dans la physique thermique. L'applicabilité d'ELLE réciprocité pour salir la physique a été intensivement contrôlée sans accord substantiel étant atteint. L'examen des équations de palladium indique qu'ils ne satisfont pas la réciprocité d'Onsager. Un coefficient est absent du palladium qui produirait des équations conformées à la réciprocité. Le coefficient est associé au flux thermique de l'eau, mais il n'apparaît pas une deuxième fois dans l'équation de flux de la chaleur comme prévu avec la réciprocité. Ce coefficient absent peut aisément être calculé pour l'inclusion dans les modèles basés sur le palladium. La valeur du coefficient change avec le potentiel de la température et de l'eau de négligeable à plusieurs fois le coefficient de palladium auquel il doit s'ajouter. La chaleur du transport est également calculée et avérée pour changer de 0.33 j/g dans le sol relativement humide à 9.071 j/g dans un sol plus sec, augmentant légèrement également avec la température.