Numerical simulation of fluid-fluid-solid reactions in porous media

ما یک مدل عددی برای شبیه سازی حمل و نقل واکنشی که شامل همگن (مایع مایع) و واکنش های ناهمگن (سیال جامد) در رسانه های متخلخل است. این مدل شامل حمل و نقل جرم، واکنش همگن، واکنش ناهمگن و اصلاح جامد است. مدل با مقایسه جریان های واکنشی در هندسه های ساده با استفاده از راه حل های تحلیلی و نتایج تجربی پیشین منتشر شده معتبر است. جریان مایع، انتقال حلال و واکنش های شیمیایی به طور مستقیم بر روی تصاویر سه بعدی کربناتها شبیه سازی شده است. پروفیل های غلظت برای مقایسه واکنش های همگن و همگن-ناهمگن مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. اختلاف زیادی بین پروفیل های غلظت واکنش دهنده ها به علت انحلال مواد معدنی مشاهده شده است. نتایج شبیه سازی نیز با پیش بینی های مدل حمل و نقل واکنش با تنها واکنش های ناهمگن مقایسه می شود. در چنین رژیم ها، انحلال مواد معدنی در نزدیکی ورودی رخ می دهد. با این حال، با اضافه شدن واکنش همگن، انحلال یکنواخت در کربنات مشاهده می شود. خواص مکانیکی رادیکال، از جمله مدول یانگ و نسبت پواسون نیز بین دو شرایط واکنش مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که واکنش همگن و ناهمگن منجر به هندسه منافذ با قدرت مکانیکی بالاتر است. این کار به بررسی فرآیند پیچیده واکنش های شیمیایی در کربنات ها می پردازد و درک حمل و نقل واکنشی را در رسانه های متخلخل بهبود می بخشد.