Transporte y dispersión hidrodinámica en fracturas rugosas

MEDINA CABALLERO, F.; ROHT, Y. L.; CHERTCOFF, R.; OVANDO MEDINA, A.; HULIN, J. P.; IPPOLITO, I.

Capital Federal

Congreso; XV Reunión de Fluidos y sus Aplicaciones; 2018

Se estudia experimentalmente cómo cambia el transporte de un trazador pasivo en una fractura si se perturba el campo de velocidad local introduciendo obstáculos entre sus paredes. Se utilizó el fenómeno de dispersión hidrodinámica como herramienta de caracterización.Se realizaron experiencias con dos fracturas con presencia aleatoria de obstáculos cilíndricos que ocupan un 12 % y un 20 % del volumen. Se definió como condición inicial de cada experiencia la formación de una ?interfase? recta entre la solución newtoniana con y sin trazador pasivo en el centro de la fractura, generándose de esta manera un perfil de concentración tipo escalón. Se realizaron experiencias utilizando tres técnicas experimentales. En la primera, se utilizó un flujo oscilante sinusoidal, variando tanto el periodo como la amplitud de la oscilación. La segunda es la clásica experiencia de transmisión: a partir de la condición inicial se realizó el desplazamiento del frente a velocidad media constante en una dirección. La tercera, es una experiencia tipo eco, partiendo de la condición inicial, se desplaza el frente a una velocidad media constante durante un tiempo determinado, al cabo del cual, se invierte el sentido del flujo hasta regresar a la posición inicial.Durante las diferentes experiencias se registraron las variaciones de intensidad de luz transmitida a través de la apertura de la celda, obteniendo información de la concentración media del trazador para cada posición en el plano de la misma y durante todo el tiempo. A partir de los resultados obtenidos con las diferentes técnicas pudimos aislar las contribuciones reversibles e irreversibles de la dispersión. Además, se encontraron diferentes regímenes de dispersión hidrodinámica del trazador con un flujo oscilante y se puso en evidencia que el parámetro apropiado para definir cada uno de ellos es la relación entre el tiempo característico de difusión molecular m en el espesor de la celda y el período de la oscilación del flujo T.