Pore-scale simulation of fluid flow and solute dispersion in three-dimensional porous media

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Pore-scale simulation of fluid flow and solute dispersion in three-dimensional porous media
Autori: Matteo Icardi; Gianluca Boccardo; Daniele L. Marchisio; Tiziana Tosco; Rajandrea Sethi
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW E, STATISTICAL, NONLINEAR, AND SOFT MATTER PHYSICS
Tipo di referee: Esperti anonimi
Editore: APS American Physical Society
Volume: 90
Numero: 1
Intervallo pagine: 013032-
Numero di pagine: 13
ISSN: 1539-3755
Abstract: In the present work fluid flow and solute transport through porous media are described by solving the governing equations at the pore-scale with finite-volume discretization. Instead of solving the simplified Stokes equation (very often employed in this context) the full Navier-Stokes equation is used here. The realistic three-dimensional porous medium is created in this work by packing together, with standard ballistic physics, irregular and polydisperse objects. Emphasis is placed on numerical issues related to mesh generation and spatial discretization, which play an important role in determining the final accuracy of the finite-volume scheme, and are often overlooked. The simulations performed are then analyzed in terms of velocity distributions and dispersion rates in a wider range of operating conditions, when compared with other works carried out by solving the Stokes equation. Results show that dispersion within the analyzed porous medium is adequately described by classical power laws obtained by analytic homogenization. Eventually the validity of Fickian diffusion to treat dispersion in porous media is also assessed
Data: 2014
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: transport in porous media, pore scale, numerical simulation
Dipartimenti (originale): DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
DIATI - Dipartimento di Ingegneria dell'Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture
Dipartimenti: DIATI - Dipartimento di Ingegneria dell'Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture
DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
URL correlate:
Area disciplinare: Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > TEORIA DELLO SVILUPPO DEI PROCESSI CHIMICI
Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > IDROCARBURI E FLUIDI DEL SOTTOSUOLO
Data di deposito: 30 Nov 2015 18:25
Data ultima modifica (IRIS): 06 Mag 2016 16:08:34
Data inserimento (PORTO): 06 Nov 2016 02:00
Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevE.90.013032
Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2555140
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