شبیه سازی غیرخطی ناپایداری انگشتی لزج حرارتی در محیط متخلخل ناهمسانگرد

در این مقاله، ناپایداری انگشتی لزج حرارتی، در جا بجایی مخلوط شدنی در یک محیط متخلخل با نفوذپذیری ناهمسانگرد موردمطالعه قرار گرفته است. ویسکوزیته تابعی از دما و غلظت تعریف شده است. تاثیرات ناهمسانگردی تانسور نفوذپذیری و نیز تاثیر عدد لوئیس و ضریب تاخیر حرارتی که به دلیل انتقال حرارت سیالات با محیط جامد به وجود می آید مورد بررسی قرار گرفته است. رشد و شکل گیری این انگشتی ها نقشی بسیار مهم در فرآیند جابجایی سیالات، به خصوص انتقال نفت از مخازن کشف شده دارد. این شبیه سازی غیرخطی، با استفاده از روش طیفی و تبدیلات هارتلی به بررسی ناپایداری انگشتی لزج حرارتی در یک محیط متخلخل با نفوذپذیری ناهمسانگرد پرداخته شده است. نتایج ارائه شده شامل کانتور های غلظت و دما، منحنی های مقادیر میانگین غلظت و دما، بازده جاروبی و طول اختلاط است. نتایج نشان می دهد با افزایش نفوذپذیری در جهت جریان به نفوذپذیری در جهت عمود بر جریان انگشتی ها دیر تر به انتهای جبهه می رسند، ناپایداری کاهش پیدا می کند و جریان پایدارتری به دست می-آید. همچنین با افزایش عدد لوئیس جبهه حرارتی بدون انگشتی ظاهر می شود، بالا رفتن عدد لوئیس به پایداری جریان نیز کمک می کند. کاهش ضریب تاخیر حرارتی علاوه بر اینکه باعث عقب افتادگی جبهه حرارتی در پشت جبهه سیالاتی می گردد، باعث پایدارتر شدن جریان نیز می شود.

کلیدواژه ها:

Thermao-viscous fingering ، nonlinear simulation ، thermal lag coefficient ، انگشتی لزج حرارتی ، شبیه سازی غیرخطی ، ضریب تاخیر حرارتی