Home

densiteitsgedreven

Densiteitsgedreven processen zijn processen waarin variaties in vloeistofdichtheid de beweging van vloeistoffen bepalen. Dichtheidsverschillen leveren buoyante krachten op die stroming aandrijven, met name in porous media zoals bodem en gesteente, maar ook in vloeistofsystemen zonder vaste poriën. Oorzaken van dichtheidsverschillen zijn zoutconcentratie (saliniteit), temperatuur en de aanwezigheid van opgeloste stoffen. Densiteitsgedreven stroming kan leiden tot convectie wanneer zwaardere vloeistoffen onder lichtere terechtkomen.

In hydrogeologie en reservoir engineering komen densiteitsgestuurde processen voor zoals zoutwaterintrusie langs kusten, densiteitsgestuurde ondergrondse stroming

Wiskundig wordt densiteitsgestuurde stroming beschreven met Darcy's wet inclusief een buoyantie-term, vaak onder de Boussinesq-onderschrijving. De

Toepassingen van densiteitsgedreven processen omvatten waterbeheer en sanering van verontreinigingen, kooldioxideopslag, en geothermie. De inschatting van

en
densiteitsgestuurde
verplaatsingen
bij
olie-
en
gaswinning.
Bij
opslag
van
CO2
in
ondergrondse
reservoirs
kan
het
densiteitscontrast
tussen
CO2-rijk
vloeistoffen
en
brine
leiden
tot
verticale
en
horizontale
verplaatsingen
en
menging,
wat
de
voortgang
en
veiligheid
beïnvloedt.
Thermische
densiteitsverschillen,
bijvoorbeeld
door
geothermische
bronnen
of
warmteverdeling,
kunnen
eveneens
convectie
op
gang
brengen.
basisvergelijkingen
bestaan
uit
behoud
van
massa
en
transport
van
opgeloste
stoffen.
In
numerieke
modellering
spelen
het
Rayleigh-Darcy-getal
en
het
modelleren
van
instabiliteiten
zoals
fingering
een
rol.
Nauwkeurige
kwantificering
vereist
betrouwbare
gegevens
over
dichtheid-
versus
volume-eigenschappen
en
gedetailleerde
heterogeniteit
van
het
medium.
densiteitsgedreven
stroming
is
kritisch
voor
de
risicoanalyse,
monitoring
en
lange-termijn
gedragingen
van
ondergrondse
systemen.
Problemen
zijn
onder
meer
onzekerheid
en
schaalafhankelijkheid
door
heterogeniteit
en
gekoppelde
processen
zoals
diffusie,
faseveranderingen
en
chemische
reacties.