Mô hình tính độ thấm của môi trường lỗ rỗng dưới điều kiện bão hòa
187 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2023.141-148Từ khóa:
Độ thấm; Môi trường lỗ rỗng; Độ rỗng; Ống mao dẫn; Phân bố fractal.Tóm tắt
Độ thấm của môi trường lỗ rỗng là một tham số đặc trưng cho khả năng truyền dẫn nước trong môi trường lỗ rỗng. Độ thấm có vai trò quan trọng chi phối dòng chảy của nước và sự chuyển động của các chất ô nhiễm dưới mặt đất và các tầng ngậm nước. Độ thấm phụ thuộc vào đặc điểm của môi trường lỗ rỗng như kích thước lỗ rỗng, sự phân bố lỗ rỗng, sự kết nối giữa chúng, độ rỗng, v.v. Trong báo cáo này, chúng tôi xây dựng mô hình tính độ thấm của môi trường lỗ rỗng dưới điều kiện bão hòa sử dụng mô hình ống mao dẫn tuân theo phân bố fractal. Mô hình chỉ ra quan hệ giữa độ thấm và đặc điểm của môi trường lỗ rỗng như kích thước lỗ rỗng, độ xốp, độ uốn khúc và tham số đặc trưng cho phân bố lỗ rỗng. Kết quả chỉ ra có sự phù hợp tốt giữa mô hình đề xuất với số liệu và mô hình khác đã được công bố.
Tài liệu tham khảo
[1]. Soldi M, Guarracino L and Jougnot D, “A simple hysteretic constitutive model for unsaturated flow”, Transport in Porous Media, 120, 271-285, (2017). DOI: https://doi.org/10.1007/s11242-017-0920-2
[2]. Jackson M. D, “Characterization of multiphase electrokinetic coupling using a bundle of capillary tubes model”, J. Geophys. Res.: Solid Earth, 113, 005490, (2008). DOI: https://doi.org/10.1029/2007JB005490
[3]. Yu B, Cheng P, “A fractal permeability model for bi-dispersed porous media”. Int J Heat Mass Transf, 45, 2983–2993, (2002). DOI: https://doi.org/10.1016/S0017-9310(02)00014-5
[4]. Duy Thanh, Luong, et al. "A physically based model for the electrical conductivity of water-saturated porous media" Geophysical Journal International, 219, 866-876, (2019). DOI: https://doi.org/10.1093/gji/ggz328
[5]. Ghanbarian, Behzad. "Applications of critical path analysis to uniform grain packings with narrow conductance distributions: II. Water relative permeability" Advances in Water Resources, 137, 103524, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2020.103524
[6]. Landis, E. M., “Poiseuille's law and the capillary circulation”, American Journal of Physiology-Legacy Content, 103, 432-443, (1933). DOI: https://doi.org/10.1152/ajplegacy.1933.103.2.432
[7]. Buckingham E., “Studies on the movement of soil moisture”, US Department of Agriculture, Bureau of Soils no. 38, USDA, Washington, DC, 61 pp, (1907).
[8]. Sing, K.S., “Characterization of porous materials: past, present and future”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 241, 3-7, (2004). DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2004.04.003
[9]. Widiatmoko, E., Abdullah, M. and Khairurrijal, “A method to measure pore size distribution of porous materials using scanning electron microscopy images”, Aip conference proceedings, 1284, 23-26, (2010). DOI: https://doi.org/10.1063/1.3515554
[10]. Liang M, Yang S, Miao T and Yu B, “Analysis of electroosmotic characters in fractal porous media”, Chemical Engineering Science, 127 (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ces.2015.01.030
[11]. Du Plessis J. P and Masliyah J. H, “Flow through isotropic granular porous media”, Transp. Porous Media, 6, 207–221, (1991). DOI: https://doi.org/10.1007/BF00208950
[12]. Kozeny J, “Uber kapillare leitung des wassers im boden aufsteigversikeung und anwendung auf die bemasserung” Math-Naturwissen-schaften, 136, 271-306, (1927).
[13]. Revil A and Cathles L. M., “Permeability of shaly sands”, Water Resources Research, 3, 651-662, (1999). DOI: https://doi.org/10.1029/98WR02700
[14]. Bole`ve A, Crespy A, Revil A, Janod F and Mattiuzzo J. L, “Streaming potentials of granular media: Inuence of the dukhin and reynolds numbers”, J. Geophys. Res.: Solid Earth, 112, 1-14, (2007). DOI: https://doi.org/10.1029/2006JB004673
[15]. Glover P, Zadjali I. I and Frew K. A, “Permeability prediction from micp and nmr data using an electrokinetic approach”, Geophysics, 71, 49-60, (2006). DOI: https://doi.org/10.1190/1.2216930
[16]. Glover P. W. J and Walker E, “Grain-size to effective pore-size transformation derived from electrokinetic theory”, Geophysics, 74, 17-29, (2009). DOI: https://doi.org/10.1190/1.3033217
[17]. Glover P. W. J and Dery N, “Streaming potential coupling coefficient of quartz glass bead packs: Dependence on grain diameter, pore size, and pore throat radius”, Geophysics, 75, 225-241, (2010). DOI: https://doi.org/10.1190/1.3509465
[18]. Kimura M, “Prediction of tortuosity, permeability, and pore radius of water-saturated unconsolidated glass beads and sands”, The Journal of the Acoustical Society of America, 141, 3154-3168, (2018). DOI: https://doi.org/10.1121/1.5039520
[19]. Thanh L. D, Jougnot D, Solazzi S. G, Nghia, N. V, Van Do P, “Dynamic streaming potential coupling coefficient in porous media with different pore size distributions”, Geophys. J. Int., 229, 720–735, (2022). DOI: https://doi.org/10.1093/gji/ggab491
