Interacción tridimensional de la digitación viscosa y la segregación gravitacional en medios porosos
Autores: Suekane, Tetsuya; Koe, Tomotaka; Barbancho, Pablo Marin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Interacción tridimensional de la digitación viscosa y la segregación gravitacional en medios porosos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dedo viscoso
Eficiencia de desplazamiento
Segregación gravitacional
Microtomografía por rayos X
Números de gravedad
Número de Péclet
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La digitación viscosa es una inestabilidad de la dinámica de fluidos inducida en el frente de desplazamiento cuando un fluido menos viscoso (FLV) desplaza a un fluido más viscoso (FMV), reduciendo así la eficiencia del desplazamiento. El desplazamiento de un fluido más denso por un fluido menos denso produce una lengua gravitacional. Esta segregación gravitacional también reduce la eficiencia del desplazamiento. En este estudio, se examinó la estructura tridimensional del patrón de digitación en el límite entre la digitación viscosa y la segregación gravitacional utilizando microtomografía de rayos X en un lecho empacado de partículas. A números de gravedad bajos, la digitación viscosa se asemejaba a la que no tiene gravedad, caracterizada por interacciones no lineales que incluyen división de puntas, blindaje y coalescencia. A números de gravedad intermedios, la digitación viscosa está asociada con la lengua gravitacional debido a la segregación. A números de gravedad altos, una clara lengua gravitacional penetra desde la entrada hasta la salida. En consecuencia, la concentración cerca del punto de inyección disminuye y exhibe un perfil plano en la dirección del flujo. La eficiencia del desplazamiento disminuye con el aumento del número de gravedad, siendo el valor más alto alcanzado sin gravedad, pero depende de muchos factores, incluyendo la relación de viscosidad y el número de Péclet.
Descripción
La digitación viscosa es una inestabilidad de la dinámica de fluidos inducida en el frente de desplazamiento cuando un fluido menos viscoso (FLV) desplaza a un fluido más viscoso (FMV), reduciendo así la eficiencia del desplazamiento. El desplazamiento de un fluido más denso por un fluido menos denso produce una lengua gravitacional. Esta segregación gravitacional también reduce la eficiencia del desplazamiento. En este estudio, se examinó la estructura tridimensional del patrón de digitación en el límite entre la digitación viscosa y la segregación gravitacional utilizando microtomografía de rayos X en un lecho empacado de partículas. A números de gravedad bajos, la digitación viscosa se asemejaba a la que no tiene gravedad, caracterizada por interacciones no lineales que incluyen división de puntas, blindaje y coalescencia. A números de gravedad intermedios, la digitación viscosa está asociada con la lengua gravitacional debido a la segregación. A números de gravedad altos, una clara lengua gravitacional penetra desde la entrada hasta la salida. En consecuencia, la concentración cerca del punto de inyección disminuye y exhibe un perfil plano en la dirección del flujo. La eficiencia del desplazamiento disminuye con el aumento del número de gravedad, siendo el valor más alto alcanzado sin gravedad, pero depende de muchos factores, incluyendo la relación de viscosidad y el número de Péclet.