Resumen

Los procesos de transporte en los medios porosos se han estudiado tradicionalmente mediante la parametrización de las propiedades a macroescala, por medio de métodos de promediación de volúmenes o de escalado en un volumen elemental representativo. La posibilidad de escalar los resultados de las simulaciones a escala de poros, para obtener propiedades de promediación de volumen útiles para fines prácticos, puede mejorar la comprensión de los efectos del transporte que se manifiestan a escalas mayores. Se han realizado varios estudios para investigar el impacto de las propiedades geométricas de los medios porosos en los procesos de transporte de especies de solutos. Sin embargo, la gama de propiedades geométricas a escala de poros que puede investigarse suele estar limitada al número de muestras adquiridas a partir de imágenes de tomografía microcomputada de medios porosos reales. El presente estudio aprovecha la generación de medios porosos sintéticos para proponer un análisis sistemático de las relaciones entre las características geométricas de los medios porosos y los procesos de transporte a través de simulaciones directas de flujo de fluido y advección-difusión de un soluto no reactivo. Las simulaciones numéricas se realizan con el método de Boltzmann en celosía sobre medios sintéticos generados con un enfoque basado en la geoestadística. Nuestros resultados sugieren que el transporte advectivo se ve afectado principalmente por la superficie específica y la curvatura media del medio poroso, mientras que el coeficiente de difusión efectivo escala como la inversa de la tortuosidad al cuadrado. Por último, se ha probado la posibilidad de estimar el coeficiente de dispersión hidrodinámica conociendo únicamente las propiedades geométricas del medio poroso y el gradiente de presión aplicado, dentro del rango de medios porosos ensayados, frente a simulaciones de advección-difusión a bajo Reynolds (

• Materias:Agua Carbón Residuos quí­micos Yacimientos minerales Ondas sísmicas Estudio de laboratorio
• Subjects:Water Coal Chemical waste Mineral deposits Seismic Waves Lab study
• Palabras claves:medios porosos, propiedad geométrica, proceso de transporte, número de muestra, imagen de tomografía microcomputada, rango de poros, generación de medios porosos, área superficial específica, medios porosos probados, volumen elemental representativo
• Keywords:porous media, geometric property, transport process, number of sample, microcomputed tomography image, range of pore, porous media generation, specific surface area, tested porous media, representative elementary volume