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Flujo inestable impulsado por densidad en medios porosos fracturados: El problema del anciano fracturado

Autores: Shafabakhsh, Paiman; Fahs, Marwan; Ataie-Ashtiani, Behzad; Simmons, Craig T.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Flujo inestable impulsado por densidad en medios porosos fracturados: El problema del anciano fracturado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Problema de ancianos
Flujo impulsado por densidad
Transporte de solutos
Redes de fracturas
Plumas de sal inestables
Flujo convectivo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El problema de Elder es uno de los ejemplos bien conocidos de un flujo inestable impulsado por densidad (DDF) y transporte de solutos en medios porosos. El objetivo de esta investigación es investigar la influencia de las redes de fracturas en este problema de referencia debido a la gran importancia del efecto de heterogeneidad fracturada en el DDF inestable. Para este fin, se resuelve el problema de Elder fracturado utilizando COMSOL Multiphysics, que es un simulador de método de elementos finitos. Se incorporan redes de fracturas uniformes y ortogonales para analizar el flujo convectivo libre y el desarrollo de plumas de sal inestables. Los resultados indican que la sensibilidad de la malla del problema de Elder fracturado es mayor que en el caso homogéneo. Además, se ha demostrado que en los casos fracturados, el inicio de la inestabilidad y la convección libre ocurren con un número de Rayleigh crítico más bajo, lo que significa que las redes de fracturas tienen un efecto desestabilizador. También examinamos las propiedades estructurales de las redes de fracturas que controlan los patrones de flujo convectivo, y los resultados de la simulación muestran que la intensidad de la convección y la inestabilidad al principio de la intrusión son proporcionales al tamaño de la apertura de las fracturas. Además, el aumento de la densidad de fracturas conduce a diferentes modos de modos convectivos transitorios, hasta una densidad de fractura específica después de la cual los modos convectivos transitorios se vuelven similares al caso homogéneo.

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