Coupled fluid, electrical and chemical flows in soil

Abstract

Renewed study of coupled flows in soils has been stimulated by the potential uses of electrokinetics for remedying waste sites. Most suggested uses involve the movements of fluid, electricity and contaminants in soil induced by the combined influence of hydraulic, electrical and chemical gradients imposed simultaneously. A general coupled flow theory describing these phenomena in soils under isothermal conditions is developed on the basis of the formalism of non-equilibrium thermodynamics to aid in the proper understanding and theoretical analysis of the physics involved in these complex transport processes. The results of experimental evaluation on the validity of the proposed theory applied to compacted clay are presented. L'étude des écoulements couplés dans les sols a été simulée par l'utilisation potentielle de Pélectro-cinétique dans les sites de stockage de déchets. La plupart des scientifiques pensent qu'une telle utilisation implique des mouvements de fluide, d'éléments électriques et de contaminants des ces sols qui sont induits par une action combinée des gradients hydrauliques, électriques et chimiques imposés simultanément. L'article développe une théorie générale des écoulements couplés qui décrit ces phénomènes d'écoulement dans des sols sous conditions isothermes. Cette théorie est basée sur le formalisme de non-équilibre thermodynamique et permet une bonne compréhension, ainsi qu'une analyse théorique, de la physique mise en jeu dans ces processus complexes de transport. On présente les résultats, obtenus sur une argile compactée, permettant une évaluation expérimentale de la validité de la théorie proposée.