Aplicación del Enfoque de Lattice Boltzmann para la Enseñanza de un Curso de Mecánica de Filtración en Masas Rocosas
Autores: Miao, Yanan; Li, Guangchuan; Ma, He; Zhou, Gang; Li, Haoran
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Aplicación del Enfoque de Lattice Boltzmann para la Enseñanza de un Curso de Mecánica de Filtración en Masas Rocosas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Tecnología
Almacenamiento geológico de CO
Minería intensiva de CO-ECBM
Análisis de filtraciones
Boltzmann en red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de almacenamiento geológico de CO y minería intensiva de CH (CO-ECBM) en capas de carbón integra la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y el desarrollo de nuevas energías fósiles, y tiene grandes perspectivas de desarrollo. La inyección de CO, el mecanismo de secuestro de CO y la capacidad de almacenamiento, así como el efecto de estimulación de CH, constituyen el contenido central de la efectividad del CO-ECBM, siendo la inyección de CO la más crítica. Los métodos tradicionales de análisis de filtración a menudo tienen dificultades para abordar problemas relacionados con el flujo influenciados por efectos a microescala y canales intrincados. Este documento destaca las ventajas de emplear simulaciones numéricas de Boltzmann en red (LBM) para estudiar los comportamientos de filtración de CO al enseñar un curso de Mecánica de Filtración en Masas Rocosas. Este curso cubre principalmente temas como la estructura de poros de la roca, la filtración de líquidos inestables, la teoría de filtración de gases y temas relacionados. Su objetivo es proporcionar a los estudiantes una sólida base teórica para abordar las complejidades de la filtración de fluidos en medios porosos que se encuentran en escenarios prácticos. Se empleó una novedosa metodología basada en LBM para estimar la capacidad de filtración de CO incorporando los efectos de diferentes concentraciones de solución de [Bmin]Cl (0% p/p, 1% p/p, 3% p/p y 5% p/p). Se simuló el mapa de distribución de velocidad de CO de cada muestra de carbón; se obtuvo la curva de distribución de velocidad promedio de cada muestra de carbón; y se describió el perfil de velocidad del canal de filtración de cada muestra de carbón. Este estudio puede proporcionar orientación teórica para la tecnología de almacenamiento geológico de CO y minería intensiva de CH en capas de carbón.
Descripción
La tecnología de almacenamiento geológico de CO y minería intensiva de CH (CO-ECBM) en capas de carbón integra la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y el desarrollo de nuevas energías fósiles, y tiene grandes perspectivas de desarrollo. La inyección de CO, el mecanismo de secuestro de CO y la capacidad de almacenamiento, así como el efecto de estimulación de CH, constituyen el contenido central de la efectividad del CO-ECBM, siendo la inyección de CO la más crítica. Los métodos tradicionales de análisis de filtración a menudo tienen dificultades para abordar problemas relacionados con el flujo influenciados por efectos a microescala y canales intrincados. Este documento destaca las ventajas de emplear simulaciones numéricas de Boltzmann en red (LBM) para estudiar los comportamientos de filtración de CO al enseñar un curso de Mecánica de Filtración en Masas Rocosas. Este curso cubre principalmente temas como la estructura de poros de la roca, la filtración de líquidos inestables, la teoría de filtración de gases y temas relacionados. Su objetivo es proporcionar a los estudiantes una sólida base teórica para abordar las complejidades de la filtración de fluidos en medios porosos que se encuentran en escenarios prácticos. Se empleó una novedosa metodología basada en LBM para estimar la capacidad de filtración de CO incorporando los efectos de diferentes concentraciones de solución de [Bmin]Cl (0% p/p, 1% p/p, 3% p/p y 5% p/p). Se simuló el mapa de distribución de velocidad de CO de cada muestra de carbón; se obtuvo la curva de distribución de velocidad promedio de cada muestra de carbón; y se describió el perfil de velocidad del canal de filtración de cada muestra de carbón. Este estudio puede proporcionar orientación teórica para la tecnología de almacenamiento geológico de CO y minería intensiva de CH en capas de carbón.