Araştırma Makalesi

Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process

Cilt: 23 Sayı: 1 24 Nisan 2018
PDF İndir
TR EN

Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process

Öz

Convection-diffusion equation has been widely used to model a variety of flow and transport processes in earth sciences, including spread of pollutants in rivers, dispersion of dissolved material in estuaries and coastal waters, flow and transport in porous media, and transport of pollutants in the atmosphere. In this study, the conditions under which one-dimensional convection-diffusion equation becomes self-similar are investigated by utilizing one-parameter Lie group of point scaling transformations. By the numerical simulations, it is shown that the one-dimensional point source transport process in an original domain can be self-similar with that of a scaled domain. In fact, by changing the scaling parameter or the scaling exponents of the length dimension, one can obtain several different down-scaled or up-scaled self-similar domains. The derived scaling relations obtained by the Lie group scaling approach may provide additional understanding of transport phenomena at different space and time scales and may provide additional flexibility in setting up physical models in which one dimensional transport is significant.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Bear, J. (1976) Hydraulics of Groundwater, Mc Graw Hill, New York.
  2. Bird, R.B., Stewart, W.E., Lightfoot, E.N. (2007) Transport Phenomena, J. Wiley, New York.
  3. Bluman, G.W., Anco, S.C. (2002) Symmetry and integration methods for differential equations, Applied mathematical sciences, Springer, New York.
  4. Bluman, C.E., Cole, J.D. (1974) Similarity methods for differential equations, Springer-Verlag, New York.
  5. Bolster, D.T., Tartakovsky, D.M., Dentz, M. (2007) Analytical models of contaminant transport in coastal aquifers, Advances in Water Resources, 30(9), 1962-1972. doi:10.1016/j.advwatres.2007.03.007
  6. Buckingham, E. (1914) On physically similar systems – Illustrations of the use of dimensional equations, Physical Review, 4, 345–376. doi:10.1103/PhysRev.4.345
  7. Carr, K., Ercan, A., Kavvas, M.L. (2015) Scaling and Self-Similarity of One-dimensional Unsteady Suspended Sediment Transport with Emphasis on Unscaled Sediment Material Properties, Journal of Hydraulic Engineering, 141(5), 04015003. doi: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000994.
  8. Chatwin, P.C., Allen, C.M. (1985) Mathematical models of dispersion in rivers and estuaries, Annual Review of Fluid Mechanics, 17(1), 119-49. doi:10.1146/annurev.fl.17.010185.001003

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Ali Ercan
University of California, Davis
0000-0003-1052-4302
United States

Yayımlanma Tarihi

24 Nisan 2018

Gönderilme Tarihi

25 Temmuz 2017

Kabul Tarihi

19 Mart 2018

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 23 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Ercan, A. (2018). Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(1), 235-246. https://doi.org/10.17482/uumfd.330886
AMA
1.Ercan A. Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process. UUJFE. 2018;23(1):235-246. doi:10.17482/uumfd.330886
Chicago
Ercan, Ali. 2018. “Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23 (1): 235-46. https://doi.org/10.17482/uumfd.330886.
EndNote
Ercan A (01 Nisan 2018) Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23 1 235–246.
IEEE
[1]A. Ercan, “Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process”, UUJFE, c. 23, sy 1, ss. 235–246, Nis. 2018, doi: 10.17482/uumfd.330886.
ISNAD
Ercan, Ali. “Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23/1 (01 Nisan 2018): 235-246. https://doi.org/10.17482/uumfd.330886.
JAMA
1.Ercan A. Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process. UUJFE. 2018;23:235–246.
MLA
Ercan, Ali. “Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 23, sy 1, Nisan 2018, ss. 235-46, doi:10.17482/uumfd.330886.
Vancouver
1.Ali Ercan. Scaling Analysis and Self-Similarity of One-Dimensional Transport Process. UUJFE. 01 Nisan 2018;23(1):235-46. doi:10.17482/uumfd.330886

Cited By

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr