Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Quantification of mixing and dynamic uncertainty for transport in heterogeneous porous media

Opis projektu

Dokładne przewidywanie przepływu w materiałach o różnych rozmiarach porów

Ośrodki porowate to stały szkielet wypełniony pustymi przestrzeniami (pory). Naturalne i wytwarzane przez człowieka ośrodki porowate to między innymi skały i gleby, membrany i tkanki, piany i gąbki. Znajdują zastosowanie w różnych obszarach – od wytwarzania energii geotermalnej, przez geologiczne magazynowanie odpadów radioaktywnych, aż po ogniwa paliwowe czy utrzymanie mikrokrążenia w mózgu. Ośrodki porowate są ze swej istoty heterogeniczne w skali od jednego milimetra (geometria pory) do kilometra (budowa różnych materiałów). Wieloskalowa heterogeniczność ma znaczny wpływ na przepływ płynów przez ośrodek porowaty, a także na zachodzący w nim transport i mieszanie substancji rozpuszczonych (zanieczyszczeń, substancji odżywczych). Przewidywanie charakteru tego przepływu stanowi obecnie znaczne wyzwanie. W ramach finansowanego ze środków UE projektu MixUQ będą prowadzone badania nad dynamiką tych procesów wymuszoną heterogenicznością ośrodka oraz określeniem ich niepewności wynikającej z fluktuacji przestrzennych. Wysiłki te mają doprowadzić do opracowania nowych modeli pozwalających na dokładne przewidywanie wyników mieszania i transportu w ośrodkach heterogenicznych. Modele te znajdą zastosowanie w różnych dziedzinach i rozwiązaniach wykorzystujących ośrodki porowate.

Cel

Natural and engineered porous systems exhibit heterogeneity across several spatial scales leading to complex flow fields with strong fluctuations. The latter enhance the segregation and distortion of a transported scalar mixture, while diffusion promotes the local homogenization of it. In this context, spreading has been traditionally identified with the overall growth of the dissolved plume while mixing with the internal plume homogenization. Accurate quantification of mixing in heterogeneous media is one of the most relevant and still open challenges. Our current failure lay in the inability of capturing the interplay between flow fluctuations and local diffusion: the former promotes both the internal plume segregation (at early times, dominance of pure advection) and the subsequent homogenization (at late times; dominance of dispersion) by the sampling of flow fluctuations which trigger the internal folding and distortion of the plume enabling local homogenization by diffusion (coalescence mechanism). We here propose to predict mixing within a unified framework (Work package 1) which leverage on the Lamellar description of transport and capture the early (segregation) and late (coalescence) time impact of fluctuations by viewing spreading as a sub-plume scale process: the dispersion and interactions of Lamellae are captured through a continuous time random walk (CTRW) approach. At the same time, uncertainty about concentration distribution is a dynamic quantity ruled by the same physical mechanisms: plume segregation (uncertainty production) and homogenization (uncertainty reduction). We here take advantage of the insight from the novel transport model to close evolution equations (e.g. for the variance and the probability density function) apt to describe the dynamic uncertainty (Work package 2). We then explore the establishment of ergodicity for mixing under a variety of conditions (e.g. degree of heterogeneity, strength of diffusion and advection)

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Projekt nie został jeszcze sklasyfikowany według klasyfikacji EuroSciVoc.
Wskaż dziedziny nauki, które twoim zdaniem są najbardziej istotne z punktu widzenia tego projektu i pomóż nam usprawnić naszą usługę klasyfikacji.

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-MSCA-IF-2019

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
Wkład UE netto
€ 160 932,48
Koszt całkowity
€ 160 932,48