Anomalous spreading of a density front from an infinite continuous source in a concentration-dependent lattice gas automaton diffusion model
Notice bibliographique
Résumé
A two-dimensional lattice gas automaton (LGA) is used for simulating concentration-dependent diffusion in a microscopically random heterogeneous structure. The heterogeneous medium is initialized at a low density ρ 0 and then submitted to a steep concentration gradient by continuous injection of particles at a concentration ρ 1 >ρ 0 from a one-dimensional source to model spreading of a density front. Whereas the nonlinear diffusion equation generally used to describe concentration-dependent diffusion processes predicts a scaling law of the type ϕ = xt −1/2 in one dimension, the spreading process is shown to deviate from the expected t 1/2 scaling. The time exponent is found to be larger than ½, i.e. diffusion of the density front is enhanced with respect to standard Fickian diffusion. It is also established that the anomalous time exponent decreases as time elapses: anomalous spreading is thus not a timescaling process. We demonstrate that occurrence of anomalous spreading results from the diffusivity gradient (d D (ρ)/dρ) existing in the concentration-dependent LGA diffusion model. Standard Fickian diffusion appears as a special case which only occurs when (d D (ρ)/dρ)≈0. Decrease of the anomalous exponent with time may indicate that anomalous diffusion is only transient. In any case, the LGA system possesses a very long transitory regime and spreading remains an anomalous superdiffusive process over large period of time. A simple qualitative model, based on the supply and demand principle, is proposed to account for anomalous spreading. A correspondence is finally established between LGA simulations and experimental measurements of one-dimensional water absorption in non-saturated porous materials in which evidence of anomalous spreading was recently reported.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».