Conductividad Térmica de Suelos Saturados de Gas Congelados y No Congelados
Autores: Chuvilin, Evgeny; Davletshina, Dinara; Bukhanov, Boris; Grebenkin, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Conductividad Térmica de Suelos Saturados de Gas Congelados y No Congelados
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
ártico
Permafrost
Saturado de gas
Conductividad térmica
Presión de gas en los poros
Metano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El permafrost ártico a menudo contiene horizontes saturados de gas. El componente gaseoso en suelos congelados y en proceso de congelación puede existir bajo diferentes presiones, que se espera que afecten sus propiedades y comportamiento. El efecto de la presión del gas en los poros sobre la conductividad térmica de limos congelados y no congelados saturados con metano o dióxido de carbono a presiones por debajo de las condiciones de formación de hidratos se observa en el estudio actual. Las condiciones variables de presión y temperatura del gas se simulan en una celda de presión especialmente diseñada, que permite medir la conductividad térmica en muestras presurizadas a temperaturas positivas y negativas. Los experimentos utilizando muestras naturales recolectadas cerca del cráter de emisión de gas (Península de Yamal) muestran que la conductividad térmica es sensible a la presión del gas en los poros incluso a altos contenidos de humedad. La conductividad térmica del suelo saturado de metano aumenta un 4% y un 6% en muestras congeladas y no congeladas, respectivamente, a medida que la presión del gas aumenta de 0.1 MPa a 2 MPa. En el caso de la saturación de CO, el aumento respectivo de la conductividad térmica en muestras congeladas y no congeladas alcanza el 25% y el 15% al cambiar la presión de 0.1 a 0.9 MPa. Los resultados estimulan estudios especiales adicionales sobre los efectos del tipo de gas y la presión en las propiedades térmicas de los taliks cerrados saturados de gas, cuya presión en los poros está aumentando durante el proceso de congelación.
Descripción
El permafrost ártico a menudo contiene horizontes saturados de gas. El componente gaseoso en suelos congelados y en proceso de congelación puede existir bajo diferentes presiones, que se espera que afecten sus propiedades y comportamiento. El efecto de la presión del gas en los poros sobre la conductividad térmica de limos congelados y no congelados saturados con metano o dióxido de carbono a presiones por debajo de las condiciones de formación de hidratos se observa en el estudio actual. Las condiciones variables de presión y temperatura del gas se simulan en una celda de presión especialmente diseñada, que permite medir la conductividad térmica en muestras presurizadas a temperaturas positivas y negativas. Los experimentos utilizando muestras naturales recolectadas cerca del cráter de emisión de gas (Península de Yamal) muestran que la conductividad térmica es sensible a la presión del gas en los poros incluso a altos contenidos de humedad. La conductividad térmica del suelo saturado de metano aumenta un 4% y un 6% en muestras congeladas y no congeladas, respectivamente, a medida que la presión del gas aumenta de 0.1 MPa a 2 MPa. En el caso de la saturación de CO, el aumento respectivo de la conductividad térmica en muestras congeladas y no congeladas alcanza el 25% y el 15% al cambiar la presión de 0.1 a 0.9 MPa. Los resultados estimulan estudios especiales adicionales sobre los efectos del tipo de gas y la presión en las propiedades térmicas de los taliks cerrados saturados de gas, cuya presión en los poros está aumentando durante el proceso de congelación.