Resumen

Calculamos las propiedades efectivas (es decir, la permeabilidad, la tortuosidad hidráulica y la tortuosidad difusiva) de tres muestras diferentes de medios porosos digitales, incluyendo una matriz en línea de formas uniformes, una matriz escalonada de cuadrados y unos cuadrados distribuidos aleatoriamente. La permeabilidad y la tortuosidad hidráulica se calculan resolviendo un conjunto de ecuaciones de Stokes reescaladas obtenidas por homogeneización, y la tortuosidad difusiva se calcula resolviendo un problema de homogeneización dado para el coeficiente de difusión efectivo que está inversamente relacionado con la tortuosidad difusiva. Encontramos que la tortuosidad hidráulica y la difusiva pueden ser cuantitativamente diferentes hasta un factor de diez en la misma geometría de poros, lo que indica que estos términos de tortuosidad no pueden ser utilizados indistintamente. También descubrimos que cuando una geometría de poros se caracteriza por una permeabilidad anisotrópica, la tortuosidad difusiva (y, en consecuencia, el coeficiente de difusión efectivo) también puede ser anisotrópica. Este hallazgo tiene importantes implicaciones para la modelización del flujo y el transporte a escala de yacimiento, ya que es más realista tener en cuenta la anisotropía tanto de la permeabilidad como del coeficiente de difusión efectiva.

• Materias:Aguas subterráneas Agua Dinámica de fluidos Dinámica de estructuras Arcilla Permeabilidad
• Subjects:Water underground Water Fluid dynamics Structural dynamics Clay Permeability
• Palabras claves:coeficiente de difusión efectiva, tortuosidad difusiva, tortuosidad hidráulica, geometría de los poros, permeabilidad, matriz de cuadrados, ecuación de Stokes reescalada, modelización del flujo, medios porosos digitales, muestra de medios porosos
• Keywords:effective diffusion coefficient, diffusive tortuosity, hydraulic tortuosity, pore geometry, permeability, array of square, rescaled stokes equation, modeling of flow, digital porous media, porous media sample