Refinamiento de Modelos de Infiltración de CO2 para Escenarios de Liberación en Oleoductos
Autores: Wetenhall, Ben; Graham, Richard S.; Race, Julia M.; Aktas, Batuhan; Lyons, Chris J.; Reppas, Nikolaos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Refinamiento de Modelos de Infiltración de CO2 para Escenarios de Liberación en Oleoductos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelado
Dióxido de carbono
Infiltración
Ecuación de estado
Métricas de rendimiento
Dinámica de fluidos computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La modelización precisa de la dispersión e infiltración de dióxido de carbono (CO2) en edificios es esencial para evaluar los riesgos asociados con liberaciones accidentales de la infraestructura de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS). Este estudio presenta un marco analítico y computacional integrado para evaluar la infiltración de CO2, incorporando una ecuación de estado (EOS) modificada para tener en cuenta el comportamiento de gases no ideales. El modelo de infiltración original, basado en la ventilación impulsada por el viento y la flotabilidad, se amplía utilizando una EOS viral. Se utilizan métricas clave de rendimiento para validar el modelo frente a datos experimentales y simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se utiliza un conjunto completo de 30 estudios de caso para evaluar el rendimiento del modelo en una variedad de geometrías de edificios y condiciones ambientales. Los resultados muestran que la EOS modificada tiene un impacto mínimo en las predicciones a larga distancia, confirmando la solidez de la suposición del gas ideal en condiciones ambientales. Es importante destacar que el estudio encuentra que las impurezas de CO2 no afectan significativamente la dispersión a larga distancia una vez que se alcanza la presión ambiental, aunque pueden influir en el comportamiento a corta distancia en el punto de liberación.
Descripción
La modelización precisa de la dispersión e infiltración de dióxido de carbono (CO2) en edificios es esencial para evaluar los riesgos asociados con liberaciones accidentales de la infraestructura de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS). Este estudio presenta un marco analítico y computacional integrado para evaluar la infiltración de CO2, incorporando una ecuación de estado (EOS) modificada para tener en cuenta el comportamiento de gases no ideales. El modelo de infiltración original, basado en la ventilación impulsada por el viento y la flotabilidad, se amplía utilizando una EOS viral. Se utilizan métricas clave de rendimiento para validar el modelo frente a datos experimentales y simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se utiliza un conjunto completo de 30 estudios de caso para evaluar el rendimiento del modelo en una variedad de geometrías de edificios y condiciones ambientales. Los resultados muestran que la EOS modificada tiene un impacto mínimo en las predicciones a larga distancia, confirmando la solidez de la suposición del gas ideal en condiciones ambientales. Es importante destacar que el estudio encuentra que las impurezas de CO2 no afectan significativamente la dispersión a larga distancia una vez que se alcanza la presión ambiental, aunque pueden influir en el comportamiento a corta distancia en el punto de liberación.