Investigación de fenómenos de deriva a escala de poro durante el flujo y transporte en medios porosos
Autores: Ayuba, Ibrahim; Akanji, Lateef T.; Gomes, Jefferson L.; Falade, Gabriel K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Investigación de fenómenos de deriva a escala de poro durante el flujo y transporte en medios porosos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio analítico
Trazadores
Medios porosos
Modelo acoplado
Convección-difusión
Coeficiente de dispersión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Este documento informa de un estudio analítico realizado para investigar el comportamiento de trazadores sometidos a flujo lento entre dos placas paralelas en medios porosos. Se formula un nuevo modelo acoplado para la caracterización del flujo de fluidos y transporte de trazadores a escala de poros. Precisamente, se establece una solución de forma débil del transporte radial de trazadores bajo flujo dominado por convección-difusión utilizando funciones hipergeométricas. El campo de velocidad asociado con el transporte radial se informa mediante la solución de las ecuaciones de Stokes. Se calculan y analizan el grosor del canal como función de las velocidades, el número de Reynolds máximo de cada grosor como función de las velocidades máximas y el perfil de concentración para diferentes coeficientes de deriva y dispersión. El análisis de los resultados de la simulación revela que el coeficiente de dispersión parece ser un factor significativo que controla la distribución de concentración del trazador a escala de poro. Un análisis adicional muestra que el coeficiente de deriva parece influir en la distribución de concentración del trazador, pero solo después de un período prolongado. Esto indica que incluso a escala de poro, las características de deriva del trazador pueden proporcionar información útil sobre las propiedades de flujo y transporte de los poros individuales en medios porosos.
Descripción
Este documento informa de un estudio analítico realizado para investigar el comportamiento de trazadores sometidos a flujo lento entre dos placas paralelas en medios porosos. Se formula un nuevo modelo acoplado para la caracterización del flujo de fluidos y transporte de trazadores a escala de poros. Precisamente, se establece una solución de forma débil del transporte radial de trazadores bajo flujo dominado por convección-difusión utilizando funciones hipergeométricas. El campo de velocidad asociado con el transporte radial se informa mediante la solución de las ecuaciones de Stokes. Se calculan y analizan el grosor del canal como función de las velocidades, el número de Reynolds máximo de cada grosor como función de las velocidades máximas y el perfil de concentración para diferentes coeficientes de deriva y dispersión. El análisis de los resultados de la simulación revela que el coeficiente de dispersión parece ser un factor significativo que controla la distribución de concentración del trazador a escala de poro. Un análisis adicional muestra que el coeficiente de deriva parece influir en la distribución de concentración del trazador, pero solo después de un período prolongado. Esto indica que incluso a escala de poro, las características de deriva del trazador pueden proporcionar información útil sobre las propiedades de flujo y transporte de los poros individuales en medios porosos.