Sur le système de Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann résultant de l’homogénéisation par convergence à double échelle
Gérard Gagneux; Olivier Millet
Annales de la faculté des sciences de Toulouse Mathématiques (2014)
- Volume: 23, Issue: 1, page 1-24
- ISSN: 0240-2963
Access Full Article
topAbstract
topHow to cite
topGagneux, Gérard, and Millet, Olivier. "Sur le système de Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann résultant de l’homogénéisation par convergence à double échelle." Annales de la faculté des sciences de Toulouse Mathématiques 23.1 (2014): 1-24. <http://eudml.org/doc/275379>.
@article{Gagneux2014,
abstract = {Le système d’évolution de Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann modélise les transferts ioniques en milieu poreux saturé en prenant en compte des interactions électrocapillaires au contact du substrat. Ce modèle présente un intérêt particulier en génie civil pour étudier la dégradation par corrosion des matériaux cimentaires, à structure micro-locale périodique, sous l’effet des ions chlorures. Les techniques d’homogénéisation sont alors un outil puissant pour élaborer un modèle macroscopique équivalent en vue d’optimiser les programmes coûteux de maintenance et de réhabilitation des constructions dégradées par corrosion. On montre que le système fortement couplé obtenu est bien posé au sens d’Hadamard dans un cadre fonctionnel hilbertien et on établit diverses propriétés descriptives (loi de conservation de l’énergie, loi d’entropie en relation avec la notion de fonction de Liapounov, solutions stationnaires et asymptotiques, etc.).},
author = {Gagneux, Gérard, Millet, Olivier},
journal = {Annales de la faculté des sciences de Toulouse Mathématiques},
keywords = {Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann system; electrocapillarity effects; porous media; Poisson-Boltzmann equation},
language = {fre},
number = {1},
pages = {1-24},
publisher = {Université Paul Sabatier, Toulouse},
title = {Sur le système de Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann résultant de l’homogénéisation par convergence à double échelle},
url = {http://eudml.org/doc/275379},
volume = {23},
year = {2014},
}
TY - JOUR
AU - Gagneux, Gérard
AU - Millet, Olivier
TI - Sur le système de Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann résultant de l’homogénéisation par convergence à double échelle
JO - Annales de la faculté des sciences de Toulouse Mathématiques
PY - 2014
PB - Université Paul Sabatier, Toulouse
VL - 23
IS - 1
SP - 1
EP - 24
AB - Le système d’évolution de Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann modélise les transferts ioniques en milieu poreux saturé en prenant en compte des interactions électrocapillaires au contact du substrat. Ce modèle présente un intérêt particulier en génie civil pour étudier la dégradation par corrosion des matériaux cimentaires, à structure micro-locale périodique, sous l’effet des ions chlorures. Les techniques d’homogénéisation sont alors un outil puissant pour élaborer un modèle macroscopique équivalent en vue d’optimiser les programmes coûteux de maintenance et de réhabilitation des constructions dégradées par corrosion. On montre que le système fortement couplé obtenu est bien posé au sens d’Hadamard dans un cadre fonctionnel hilbertien et on établit diverses propriétés descriptives (loi de conservation de l’énergie, loi d’entropie en relation avec la notion de fonction de Liapounov, solutions stationnaires et asymptotiques, etc.).
LA - fre
KW - Nernst-Planck-Poisson-Boltzmann system; electrocapillarity effects; porous media; Poisson-Boltzmann equation
UR - http://eudml.org/doc/275379
ER -
References
top- Allaire (G.).— Homogenization and Two-Scale Convergence, SIAM J. Math. Anal. 23, (6), p. 1482-1518 (1992). Zbl0770.35005MR1185639
- Allaire (G.), Damlamian (A.), Hornung (V.).— Two-scale convergence on periodic surfaces and applications. In : Proceedings of the International Conference on Mathematical Modelling of Flow through Porous Media, A. Bourgeat et al. Eds, World Scientific Pub., Singapore, p. 15-25 (1996). Zbl0822.35011
- Biler (P.).— Existence and asymptotics of solutions for a parabolic-elliptic system with nonlinear no-flux boundary conditions. Nonlinear Anal. 19, no. 12, p. 1121-1136 (1992). Zbl0781.35025MR1195046
- Biler (P.), Dolbeault (J.).— Long time behavior of solutions of Nernst-Planck and Debye-Hückel drift-diffusion systems. Ann. Henri Poincaré 1, no. 3, p. 461-472 (2000). Zbl0976.82046MR1777308
- Blancher (S.), Creff (R.), Gagneux (G.), Lacabanne (B.), Montel (F.), Trujillo (D.).— Multicomponent flow in a porous medium. Adsorption and Soret effect phenomena : local study and upscaling process. M2AN, vol. 35, n 3, p. 481-512 (2001). Zbl0994.35010MR1837081
- Conca (C.), Díaz (J. I.), Timofte (C.).— Effective chemical processes in porous media. Mathematical Models and Methods in Applied Sciences (M3AS), 13 (10), p. 1437-1462 (2003). Zbl1058.76071MR2013493
- Conca (C.), Díaz (J. I.), Liñán (A.), Timofte (C.).— Homogenization in chemical reactive flows, Electronic Journal of Differential Equations, Vol. 2004, No. 40, p. 1-22 (2004). Zbl1195.35037MR2047396
- Daiguji (H.), Yang (P.), Majumdar (A.).— Ion Transport in Nanofluidic Channels, Nano Letters, 4 (1), p. 137-142 (2004).
- Díaz (J. I.).— Two problems in homogeneisation of porous media. Media Extracta Mathematica, 14, n 2, p. 141-155 (1999). Zbl0942.35021MR1758958
- Díaz (J. I.), Galiano (G.), Jüngel (A.).— On a quasilinear degenerate system arising in semiconductor theory. Part I : Existence and uniqueness of solutions. Nonlinear Analysis. Real World Applications, 2, 305-336, 2001.- Part II : Localization of vacuum solutions, Nonlinear Analysis, 36, p. 569-594 (1999). Zbl0994.35072
- Gagneux (G.), Madaune-Tort (M.).— Analyse mathématique de modèles non linéaires de l’ingénierie pétrolière, Collection Mathématiques et Applications, Springer-Verlag , Berlin Heidelberg, vol. 22 (1996). Zbl0842.35126MR1616513
- Gagneux (G.).— Sur l’analyse de modèles de la filtration diphasique en milieu poreux. Équations aux dérivées partielles et applications, Articles dédiés à Jacques-Louis Lions, 527-540, Gauthier-Villars, Éd. Sci. Méd. Elsevier, Paris (1998). Zbl0914.35067MR1648238
- Gagneux (G.), Millet (O.).— Homogenization of the Nernst-Planck-Poisson system by two-scale convergence. Accepted for publication in Journal of Elasticity (2013). MR3144826
- Gajewski (H.), Gröger (K.).— On the basic equations for carrier transport in semiconductors. J. Math. Anal. Appl. 113, no. 1, p. 12-35 (1986). Zbl0642.35038MR826656
- Grahame (D.C.).— Diffuse Double Layer Theory for Electrolytes of Unsymmetrical Valence Types, J. Chem. Phys. 21, p. 1054-1060 (1953).
- Grahame (D.C.).— The Electrical Double Layer and the Theory of Electro-capillarity. Chem. Rev., 41 (3), p. 441-501 (1947).
- Hornung (U.).— Homogenization and porous media, Interdisciplinary Applied Mathematics, vol. no. 6, Springer, New York (1997). Zbl0872.35002MR1434315
- Hornung (U.), Jäger (W.).— Diffusion, convection, adsorption, and reaction of chemicals in porous media, J. of Differential Equations, vol. 92, no2, p. 199-225 (1991). Zbl0731.76080MR1120903
- Lions (J.-L.).— Contrôle optimal de systèmes gouvernés par des équations aux dérivées partielles. Dunod ; Gauthier-Villars, Paris (1968). Zbl0179.41801MR244606
- Lions (J.-L.).— Quelques méthodes de résolution des problèmes aux limites non linéaires. Dunod ; Gauthier-Villars, Paris (1969). Zbl0189.40603MR259693
- Marcus (M.), Mizel (V.J.).— Absolute continuity on tracks and Mappings of Sobolev spaces. Archiv. Rat. Mech. Anal., vol. 45, no 4, p. 294-318 (1972). Zbl0236.46033MR338765
- Marcus (M.), Mizel (V.J.).— Every superposition operator mapping one Sobolev space into another is continuous. J. of Funct. Anal., 33, p. 217-229 (1979). Zbl0418.46024MR546508
- Nguetseng (G.).— A General Convergence Result for a Functional Related to the Theory of Homogenization, SIAM J. Math. Anal. 20 (3), p. 608-623 (1989). Zbl0688.35007MR990867
- Prohl (A.), Schmuck (M.).— Convergent finite element for discretizations of the Navier-Stokes-Nernst-Planck-Poisson system. M2AN Math. Model. Numer. Anal. 44, no. 3, p. 531-571 (2010). Zbl1247.76052MR2666654
- Prohl (A.), Schmuck (M.).— Convergent discretizations for the Nernst-Planck-Poisson system. Numer. Math. 111, no. 4, p. 591-630 (2009). Zbl1178.65106MR2471611
NotesEmbed ?
topTo embed these notes on your page include the following JavaScript code on your page where you want the notes to appear.