Análisis de las soluciones numéricas de la ecuación de convección - dispersión - adsorción

Abstract

La ecuación diferencial parcial no lineal que describe el flujo bicomponente miscible a través de medios porosos, con dispersión y adsorción del tipo Langmuir, se resuelve numéricamente. Se aplican cuatro métodos diferentes: explícito, Barakat-Clark, Crank- Nicolson y ecuaciones diferenciales ordinarias. Se estima el error de truncación de los distintos métodos. Se obtienen las condiciones de estabilidad de los mismos para el caso de adsorción lineal y se infieren las condiciones de estabilidad para la ecuación no lineal. A efectos de comparar los cuatro métodos, se siguen dos caminos. Primero, se define un error global que evalúa las diferencias entre cada una de las soluciones numéricas y la solución analítica que representa el caso de adsorción lineal. Utilizando este error se comparan las soluciones numéricas entre sí. Además se estudia la influencia de los parámetros de la ecuación diferencial y de los incrementos espaciales y temporales de la discretización en las soluciones obtenidas. En especial, se discute el método Barakat-Clark. Segundo, para la ecuación con adsorción no lineal, las cuatro soluciones numéricas se comparan contra resultados experimentales, por medio de un error que evalúa las diferencias entre cada solución y los datos experimentales.