Modelado y simulación del atrapamiento de fluidos no humectantes dentro de materiales porosos desordenados
Autores: Rigby, Sean P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelado y simulación del atrapamiento de fluidos no humectantes dentro de materiales porosos desordenados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Fenómeno
Fase no húmeda
Atrapamiento
Medios porosos
Modelado
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El fenómeno conocido como atrapamiento de fase no húmeda (nwp) y el flujo de fluidos multifásicos dentro de medios porosos que lo origina, es importante en varias áreas como el transporte de contaminantes y la posterior remediación, el almacenamiento de energía en el subsuelo, la recuperación de petróleo, la captura de dióxido de carbono y la caracterización de la estructura de los poros. El objetivo de esta revisión fue examinar los diferentes enfoques de modelado y simulación utilizados para predecir los procesos a escala de poro involucrados en el atrapamiento de nwp en medios porosos desordenados, y el impacto de las características estructurales de los poros en el nivel de atrapamiento. Los diversos enfoques de modelado y simulación considerados incluyeron modelos empíricos, modelos de red de poros (PNMs), modelos de percolación, modelos derivados directamente de datos de imagen y técnicas termodinámicas y mecánicas estadísticas. Las simulaciones de flujo dinámico dentro de modelos derivados de imágenes han validado la idealización cuasi-estática para números capilares bajos, a menudo utilizada con PNMs. El modelado utilizando esta aproximación ha demostrado la importancia de la conectividad de los poros y las heterogeneidades macroscópicas en la distribución espacial de los tamaños de poro para determinar el atrapamiento. Las simulaciones dinámicas en modelos derivados de imágenes también han mostrado la necesidad de una representación adecuada de las configuraciones de meniscos en los complejos espacios vacíos de sistemas de humectación mixta para predecir con precisión el atrapamiento, algo que no siempre es posible actualmente.
Descripción
El fenómeno conocido como atrapamiento de fase no húmeda (nwp) y el flujo de fluidos multifásicos dentro de medios porosos que lo origina, es importante en varias áreas como el transporte de contaminantes y la posterior remediación, el almacenamiento de energía en el subsuelo, la recuperación de petróleo, la captura de dióxido de carbono y la caracterización de la estructura de los poros. El objetivo de esta revisión fue examinar los diferentes enfoques de modelado y simulación utilizados para predecir los procesos a escala de poro involucrados en el atrapamiento de nwp en medios porosos desordenados, y el impacto de las características estructurales de los poros en el nivel de atrapamiento. Los diversos enfoques de modelado y simulación considerados incluyeron modelos empíricos, modelos de red de poros (PNMs), modelos de percolación, modelos derivados directamente de datos de imagen y técnicas termodinámicas y mecánicas estadísticas. Las simulaciones de flujo dinámico dentro de modelos derivados de imágenes han validado la idealización cuasi-estática para números capilares bajos, a menudo utilizada con PNMs. El modelado utilizando esta aproximación ha demostrado la importancia de la conectividad de los poros y las heterogeneidades macroscópicas en la distribución espacial de los tamaños de poro para determinar el atrapamiento. Las simulaciones dinámicas en modelos derivados de imágenes también han mostrado la necesidad de una representación adecuada de las configuraciones de meniscos en los complejos espacios vacíos de sistemas de humectación mixta para predecir con precisión el atrapamiento, algo que no siempre es posible actualmente.