Empleo de mallas no estructuradas y cartesianas para el estudio de la permeabilidad de rocas sedimentarias
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Universidad Autónoma de Baja California.
Descripción
Abstract
La facilidad con la que los fluidos se desplazan a través de un medio poroso se
cuantifica por medio de la propiedad denominada permeabilidad, la determinación
de esta tiene aplicaciones que van desde la industria de extracción de petróleo hasta
la cuantificación de la humedad presente en rocas satelitales. En este trabajo fue
explorado un método de cuantificación de la permeabilidad con base en la dinámica
de fluidos computacional (CFD) y el método de volumen finito empleando mallas
cartesianas no estructuradas. Para el establecimiento del dominio computacional
fueron empleados métodos de procesamiento de imagen y se obtuvieron, a partir de
un estudio de microtomografía de una roca sedimentaria, las coordenadas cartesianas
de cada píxel que representa una fase sólida. Los resultados numéricos fueron
validados por comparación contra los resultados experimentales disponibles en la
literatura y se determinó que las condiciones de frontera de presión total y estática son
adecuadas para estimar la permeabilidad por medio de CFD. Se reporta la relación del
flujo volumétrico para varias condiciones de diferencia de presión, además, la
generación de entropía es ponderada. La observación de la gráfica caudal vs.
diferencia de presión revela que es posible establecer un modelo basado en una ley
de potencia del tipo Q= b (∆P)
a en donde b es un coeficiente constante y a es el
coeficiente de alometría para el que se determinó un valor de 0.7068 el cual es cercano
a 2 (característico de la ley de conservación de energía). Los alcances de este estudio
se pueden extender para la determinación de la humedad máxima que puede
contener una roca lunar.
Palabras clave
Flujo de agua subterránea||Tesis y disertaciones académicas||Filtración||Tesis y disertaciones académicas||lemb||Permeabilidad||Tesis y disertaciones académicas||lemb