PHYSICAL-MATHEMATICAL MODELLING OF A PUMPING CELL FOR INTRINSIC PERMEABILITY OF POROUS MEDIA MEASUREMENT

Código

XXIV-SBRH0215

Autores

LUCAS AMADOR BORGES, Gérald Debenest, Florent Henon

Tema

SE02.E - Hidrologia subterrânea: Modelagem e monitoramento, contaminação, remediação e avaliação de risco

Resumo

Existem diferentes métodos de medir a permeabilidade intrínseca de um meio poroso . Entretanto, para os meios porosos com alta condutividade hidráulica, observa-se que o gradiente de pressão é de difícil mensuração mediante o uso de equipamentos tradicionais, como o tubo em U e a sonda de pressão. Dessa forma, foi desenvolvido, no IMFT, um dispositivo experimental para medir o gradiente de pressão nesses casos. O dispositivo busca medir a velocidade do escoamento por anemometria numa célula de bombeamento. A permeabilidade é, em seguida, deduzida, tendo-se em conta as propriedades do fluido empregado, a partir da velocidade medida por meio de um método numérico inverso. Diante da formulação proposta, o objetivo geral do trabalho é validar o dispositivo experimental elaborado. Nesse sentido, o trabalho propõe-se, inicialmente, a analisar as respostas de diferentes arranjos geométricos do meio poroso face ao modelo computacional implementado, que é utilizado para calibrar a simulação numérica direta, comparando-se os resultados simulados com os dados obtidos experimentalmente. O modelo numérico foi implementado utilizando-se o software COMSOL®. Complementarmente, um estudo de sensibilidade de malha de discretização foi realizado, e os resultados obtidos foram comparados aos dados experimentais. Posteriormente, devido aos valores relevantes obtidos para os números de Reynolds calculados no meio poroso, foi adicionado um termo de correção de Forchheimer na equação usual de Darcy, de forma a levar em conta os efeitos inerciais do escoamento no meio poroso, analisando-se novamente os resultados após a inserção desse termo.