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Nuestro análisis preliminar de la sCT 4D para una saturación de agua dada indicó que no hay evidencia de presencia de regiones completamente estancadas en este medio poroso debido al estado húmedo de las perlas. La figura 2 muestra la distribución de la diferencia de concentración espacial para cada dos voxels vecinos con saturaciones de 0,53, 0,85, 0,89 y 1,00 y cinco números de Péclet diferentes. Las concentraciones promedio de residentes en todos estos cinco casos son iguales e iguales a 2.5 mol / L (83% del máximo). Los números de Péclet también se muestran para cada saturación, entre paréntesis en la leyenda. Si bien la saturación de 0,53 tiene un número de Péclet pequeño y se espera que se transporte de forma menos heterogénea, muestra una distribución claramente sesgada de la diferencia de concentración local. Eso indica el mayor impacto de la topología de fluidos.

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El transporte de solutos en medios porosos es un proceso físico importante que se puede encontrar en muchos sistemas industriales y naturales. Comprender el transporte en materiales porosos parcialmente saturados es un desafío debido a la compleja dinámica del flujo de dos fases y las intrincadas redes de fluidos que controlan la interacción entre las características de transporte temporal y espacial (7⇓ – 9). El transporte en la escala de poros se caracteriza por advección y difusión.

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Sin embargo, en la actualidad, no existe una teoría de la escala de Darcy completamente integrada que capture el flujo y el transporte de dos fases para medios porosos parcialmente saturados. Ninguna de las teorías comúnmente utilizadas, incluido el modelo móvil-inmóvil, la transferencia de masa de múltiples velocidades y los modelos de caminata aleatoria en tiempo continuo, incluyen formulaciones de flujo de dos fases en sus desarrollos teóricos. Hasta la fecha, se ha probado la capacidad de dichos modelos para hacer coincidir los datos experimentales utilizando modelos inversos, pero la consistencia física de dichos modelos aún está abierta a ser evaluada. Otro factor importante es ilustrar el transporte no Fickiano en la macroescala a diferentes saturaciones y números de Péclet. En varios experimentos de micromodelos 2D se ha demostrado que, en condiciones de flujo de dos fases, algunas regiones están estancadas o son muy lentas y algunas regiones fluyen. Dado que la humectabilidad controla la película y el flujo de las esquinas, y este medio poroso está mojado con agua, el agua inyectada puede cubrir la superficie de los granos. Eso indica que la probabilidad de saturación estancada es menor en comparación con el caso de un medio poroso hidrofóbico.

Después de eso, el soluto se difunde en las regiones lentas (Fig. 3, fila 5, saturación de agua de 0,53). Este comportamiento de transporte dual se conoce como transporte no gaussiano (no Fickiano) y se ha informado sobre la base de mediciones de concentración de efluentes en medios porosos parcialmente saturados y monofásicos heterogéneos o fracturados (43⇓⇓ – 46). En el caso del transporte monofásico en medios porosos heterogéneos, el espacio disponible para los fluidos no cambia con el tiempo. Por tanto, el comportamiento no Fickiano es función de la morfología de mantenimiento de flota los poros y del número de Péclet. Sin embargo, en condiciones de flujo de dos fases, la topología de saturación puede cambiar debido a la interacción entre las fuerzas viscosas y capilares. Por tanto, el comportamiento no Fickiano también depende de la topología de los fluidos. Debido al impacto directo del flujo de dos fases y la topología de fluidos en las características espacio-temporales del transporte, es importante integrar las teorías de flujo de dos fases con las teorías desarrolladas para el transporte de solutos en medios porosos parcialmente saturados.

Además, se muestran dos campos de concentración por cada topología de saturación. La pequeña variabilidad en los números macroscópicos de Péclet indica la pequeña variación en el transporte advectivo en estas tres diferentes saturaciones. Una celda de flujo cilíndrica con un tamaño de 4,8 mm de diámetro y 50 mm de altura se llenó con perlas de vidrio con un tamaño medio de 150 µm.

La adquisición de una pila completa de tomógrafos, es decir, un escaneo completo de la muestra, tomó 3 s, y la rotación de la muestra de regreso a la posición original tomó otros 3 s. Las imágenes capturadas se reconstruyeron utilizando una tubería de procesamiento de datos interna que se escribió en Python. En una etapa posterior, la imagen reconstruida se volvió a escalar de 32 bits a 8 bits para reducir el tiempo de cálculo del filtrado de imágenes y la segmentación de imágenes.

Atención: transporte del sistema 55

La relación entre transporte advectivo y difusivo define el número de Péclet adimensional, como un medio para delinear la importancia relativa de estos dos mecanismos de transporte. Sin embargo, en la escala de Darcy, donde se promedian las propiedades del espacio poroso (por ejemplo, porosidad, saturación y permeabilidad), el transporte advectivo conduce a la dispersión de solutos como consecuencia de vías de flujo tortuosas y espacialmente variables en medios porosos. Por tanto, para un medio poroso parcialmente saturado, y dependiendo de las condiciones de flujo y la conectividad del espacio poroso, algunas regiones están dominadas por la difusión, mientras que otras regiones pueden estar controladas por la advección. Debido a la presencia de regiones lentas y rápidas, dependiendo de la topología de saturación y del número de Péclet a microescala, los campos de concentración pueden variar significativamente como se muestra en la Fig.3. Con una saturación de agua de 0.53, el soluto se transporta a través de una ruta de flujo preferencial para llegar a la salida en un tiempo igual a 105.0 s.

Debido a la presencia de iones de yodo, que servía como soluto, existía un factor de atenuación de los rayos X provenientes de la fuente creando un contraste en las imágenes correspondientes descargarmobilism.com según su concentración. Los experimentos de sCT capturaron el campo de concentración de la solución KI cada 6 s, y este proceso de captura se puede dividir en dos procesos principales.

Para los casos de saturación de 0,85 a 0,89 en tres números de Péclet distintos, podemos concluir que con el aumento del caudal aumenta la discrepancia entre las regiones lenta y rápida, lo que concuerda con la literatura. Sobre la base de estos campos de concentración espacial local, podemos concluir que la topología de saturación juega un papel mucho más importante en el transporte no Fickiano en comparación con el número de Péclet. El medio poroso de perlas de vidrio inicialmente estaba oracionesasanmiguelarcangel.com completamente saturado con la fase no humectante (Fluorinert FC-43). Luego, se realizó la imbibición primaria inyectando agua pura a un caudal determinado en el sistema para establecer una topología de saturación en estado estable. Después de la inyección de muchos volúmenes de poros para alcanzar la saturación en estado estacionario, se inyectó una solución acuosa de yodo de potasio a una velocidad constante en el medio para dispersarlo dentro del espacio inicialmente lleno de agua.

• Comprender el transporte en materiales porosos parcialmente saturados es un desafío debido a la compleja dinámica del flujo de dos fases y las intrincadas redes de fluidos que controlan la interacción entre las características de transporte temporal y espacial (7⇓ – 9).
• El transporte de solutos en medios porosos es un proceso físico importante que se puede encontrar en muchos sistemas industriales y naturales.
• El transporte en la escala de poros se caracteriza por advección y difusión.
• La relación entre transporte advectivo y difusivo define el número de Péclet adimensional, como un medio para delinear la importancia relativa de estos dos mecanismos de transporte.

Se visualizó el transporte transitorio de solutos en flujo monofásico y bifásico en estado estacionario a través de un medio poroso. Se utilizó un método experimental basado en instalaciones de imágenes de rayos X de sincrotrón en Diamond Light Source, Reino Unido, para obtener imágenes del campo de concentración con una resolución de tiempo de 6 sy una resolución espacial de 3,25 μm. En la sección anterior de este artículo mostramos que a saturaciones de agua similares, el número de Péclet influyó significativamente en la propagación del soluto en la zona de flujo en la escala de poros, que también se informó a partir de las curvas de avance en experimentos anteriores (10⇓⇓⇓ – 14 ). En esta sección, demostramos el efecto de la saturación de agua en la concentración promedio de residentes. Sin embargo, para establecer diferentes grados de saturación, era necesario aumentar la tasa de inyección y el número de Péclet correspondiente. Los resultados experimentales para saturaciones de agua de 0.53, 0.89 y 1 (y números macroscópicos de Péclet de 109, 130 y 172, respectivamente) se presentan en la Fig.