Coupling Stochastic and Chaotic-Dynamic Theories with 3d-pptv Experiments to Study Flow and Anomalous Dispersion in Porous Media

将随机和混沌动力学理论与 3d-pptv 实验耦合来研究多孔介质中的流动和反常色散

基本信息

  • 批准号:
    0310029
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 34.39万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2003-09-01 至 2007-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Cushman0310029Ongoing theoretical work is supported by innovative laboratory experiments focused on dispersion in single-fluid porous media systems. The experiments are being directed by Prof. Moroni in Italy, and the theory and data analysis are pursued by the PI at Purdue. The experiments use index-matched fluid and solid systems and three-dimensional photogrammetric particle-tracking velocimetry (3D-PPTV). The idea is to use small air bubbles as reflective passive tracer particles to track flow through space and time. From these trajectories, various measures of particle dynamics would be derived, and these measures would be used to test theories on dispersion and related bulk behavior. The specific objectives include 1)Development of a three-camera system for three-dimensional analysis, 2)Use of a moveable light sheet with a single camera to obtain detailed geometry of the porous solid, 3)Construction of globally nonstationary, but locally stationary, heterogeneous media; self similar media; and homogeneous media with graded particle size distribution, and 4)Use of 3D trajectories to obtain the mean-square displacement, local and global velocity distributions, velocity correlation functions, and a variety of other measures. In summary, the PIs would develop a particle-tracking technique, use a moveable light sheet to obtain detailed geometry of the porous matrix, construct a globally non stationary but locally stationary heterogeneous media, and use 3D trajectories to gather data to test transport models for various types of heterogeneity. Accomplishing the goal of more effective modeling of turbulent flow and chemical transport in a wide variety natural and built porous media makes an important contribution to the protection of groundwater quality. The first-time application of an integration of 3D-PPTV and chaotic dynamics provides a valuable new tool for use in validating new modeling ideas and in advancing fundamental theory.
Cushman 0310029正在进行的理论工作得到了专注于单流体多孔介质系统分散的创新实验室实验的支持。 实验由意大利的Moroni教授指导,理论和数据分析由普渡大学的PI进行。 实验使用指数匹配的流体和固体系统和三维摄影测量粒子跟踪测速(3D-PPTV)。 这个想法是使用小气泡作为反射性被动示踪粒子来跟踪空间和时间的流动。 从这些轨迹中,可以推导出粒子动力学的各种测量值,这些测量值将用于测试分散和相关整体行为的理论。 具体目标包括:1)开发用于三维分析的三相机系统; 2)使用具有单个相机的可移动光片来获得多孔固体的详细几何形状; 3)构造全局非平稳但局部平稳的非均匀介质;和具有梯度颗粒尺寸分布的均匀介质,以及4)使用3D轨迹来获得均方位移、局部和全局速度分布,速度相关函数和各种其他测量。 总之,PI将开发一种粒子跟踪技术,使用可移动的光片来获得多孔基质的详细几何形状,构建一个全球非静止但局部静止的异质介质,并使用3D轨迹来收集数据,以测试各种类型异质性的传输模型。实现更有效地模拟各种天然和人工多孔介质中的湍流和化学输运的目标,对保护地下水质量做出了重要贡献。 3D-PPTV和混沌动力学的集成的首次应用提供了一个有价值的新工具,用于验证新的建模思想和推进基础理论。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

John Cushman其他文献

DMS法によるアイスプラントCAM関連遺伝子の発現制御領域の同定
DMS法鉴定冰植物CAM相关基因的表达控制区
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    近藤侑梨;佐藤稜真;竹内敬香;John Cushman;齋藤和幸;東江 栄
  • 通讯作者:
    東江 栄
MIT Open Access Articles The Microbial Opsin Family of Optogenetic Tools
麻省理工学院开放获取文章光遗传学工具的微生物视蛋白家族
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Feng Zhang;J. Vierock;O. Yizhar;L. Fenno;Satoshi Tsunoda;A. Kianianmomeni;Matthias Prigge;Andre Berndt;John Cushman;Ju¨rgen Polle;Jon Magnuson;Peter Hegemann;Karl Deisseroth
  • 通讯作者:
    Karl Deisseroth
トランスクリプトーム解析によるアイスプラントのCAM型光合成駆動を制御する遺伝子群の探索
通过转录组分析寻找控制冰植物CAM型光合作用驱动的基因
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    佐藤稜真;竹内敬香;近藤侑梨;John Cushman;齋藤和幸;東江 栄
  • 通讯作者:
    東江 栄

John Cushman的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('John Cushman', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: RESEARCH-PGR: Unraveling the origin of vegetative desiccation tolerance in vascular plants
合作研究:RESEARCH-PGR:揭示维管植物营养干燥耐受性的起源
  • 批准号:
    2243692
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PlantSynBio: Optimized CAM Engineering for Improving Water-use Efficiency in Plants
PlantSynBio:优化 CAM 工程,提高植物用水效率
  • 批准号:
    2042253
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Data-Driven Multiscale Model Identification and Scaling via Random Renormalization Group Operators for Subsurface Transport
通过随机重整化群算子进行数据驱动的多尺度模型识别和缩放用于地下传输
  • 批准号:
    1314828
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Regulatory and Signaling Mechanisms of Crassulacean Acid Metabolism: A Photosynthetic Adaptation to Environmental Stress
景天酸代谢的调节和信号机制:对环境胁迫的光合适应
  • 批准号:
    0843730
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The Hydrology of Desiccation and Cracking with Application to Desertification
干裂水文及其在荒漠化中的应用
  • 批准号:
    0838224
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
2008 Gordon Research Conference on SALT & WATER STRESS IN PLANTS, September 7-12, 2008 Big Sky, MT
2008年戈登SALT研究会议
  • 批准号:
    0817753
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CMG--Toward Understanding the Transfer of Genetic Information in Subsurface Hydrology
合作研究:CMG——了解地下水文学中遗传信息的传递
  • 批准号:
    0620460
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mechanisms of the Evolutionary Origins of Crassulacean Acid Metabolism (CAM) in Tropical Orchids
热带兰花景天酸代谢(CAM)的进化起源机制
  • 批准号:
    0543659
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CMG: Toward Understanding the Transfer of Genetic Information in Subsurface Hydrology
合作研究:CMG:了解地下水文学中遗传信息的传递
  • 批准号:
    0417555
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CMG Training: Summer School in Geophysical Porous Media: Multidisciplinary Science from Nanoscale (Clay) to Global (Magma) Migration
CMG 培训:地球物理多孔介质暑期学校:从纳米尺度(粘土)到全球(岩浆)迁移的多学科科学
  • 批准号:
    0417805
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Development of a Linear Stochastic Model for Wind Field Reconstruction from Limited Measurement Data
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
基于梯度增强Stochastic Co-Kriging的CFD非嵌入式不确定性量化方法研究
  • 批准号:
    11902320
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Large Graph Limits of Stochastic Processes on Random Graphs
随机图上随机过程的大图极限
  • 批准号:
    EP/Y027795/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Research Grant
Bi-parameter paracontrolled approach to singular stochastic wave equations
奇异随机波动方程的双参数参数控制方法
  • 批准号:
    EP/Y033507/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: Spintronics Enabled Stochastic Spiking Neural Networks with Temporal Information Encoding
合作研究:自旋电子学支持具有时间信息编码的随机尖峰神经网络
  • 批准号:
    2333881
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Spintronics Enabled Stochastic Spiking Neural Networks with Temporal Information Encoding
合作研究:自旋电子学支持具有时间信息编码的随机尖峰神经网络
  • 批准号:
    2333882
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Stochastic processes in random environments with inhomogeneous scaling limits
具有不均匀缩放限制的随机环境中的随机过程
  • 批准号:
    24K06758
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Collaborative Research: SG: Effects of altered pollination environments on plant population dynamics in a stochastic world
合作研究:SG:随机世界中授粉环境改变对植物种群动态的影响
  • 批准号:
    2337427
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Cell factory design: unlocking the Multi-Objective Stochastic meTabolic game (MOST)
细胞工厂设计:解锁多目标随机代谢游戏(MOST)
  • 批准号:
    EP/X041239/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Research Grant
Structure-Preserving Integrators for Lévy-Driven Stochastic Systems
Levy 驱动随机系统的结构保持积分器
  • 批准号:
    EP/Y033248/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Research Grant
CAREER: Learning Theory for Large-scale Stochastic Games
职业:大规模随机博弈的学习理论
  • 批准号:
    2339240
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Marine Debris at Coastlines: predicting sources from drift, dispersion, and beaching via experiments and multiscale stochastic models
职业:海岸线的海洋碎片:通过实验和多尺度随机模型预测漂移、分散和搁浅的来源
  • 批准号:
    2338221
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 34.39万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了