Accions del document

34216 - FLUX D'AIGUA I CALOR EN MEDIS POROSOS DEFORMABLES

Comparteix Share
Responsable: Sebastià OLIVELLA
Tipus Optativa
Quadrimestre 2n
ECTS 5
Periodicitat de l'oferta Bienal
Idioma Castellà / anglès

Objectius

Aquesta assignatura s’adreça fonamentalment a l’estudi dels processos físics que tenen lloc en medis porosos no saturats. Aquests processos poden resumir-se en: flux d’aigua, tant líquida com en forma de vapor en medi no saturat; flux d’altres fluids, per exemple, l’aire humit en medi multifàsic; flux de calor tant por conducció com por advecció, la darrera causada pel moviment dels fluids; deformació de la matriu porosa ja sigui per canvis de tensió com per canvis de pressió intersticial. Aquests processos són importants en diversos camps de l’enginyeria del terreny, entre d’altres, la hidrogeologia de la zona no saturada (per damunt del nivell freàtic), el comportament hidromecànic de sòls no saturats, el flux d’aigua i calor en aqüífers i el comportament de medis porosos sota variacions de temperatura. Una vegada s’hagin estudiat els processos de forma separada s’analitzaran els acoblaments existents. La formulació global a la qual s’arribarà, permet analitzar el comportament termo-hidro-mecànic acoblat de medis geològics. Per últim es presentaran alguns aspectes relacionats amb la resolució numèrica de problemes fent servir aquesta formulació i aplicacions de la mateixa a casos reals.

Continguts

  • Tema I. Introducció i aspectes bàsics
  • Tema II. Flux d’aigua en medi porós no saturat
  • Tema III. Flux de calor en medi porós saturat sense canvi de fase
  • Tema IV. Flux d’aigua i calor en problemes geotermals
  • Tema V. Flux multifase d’aigua i aire en medi porós
  • Tema VI. Medi porós deformable
  • Tema VII. Problemes de contorno
  • Tema VIII. Resolució numèrica de problemes de contorn
  • Tema IX. Aplicacions de la formulació acoblada a casos reals

Enfocament de la metodologia docent

En primer lloc es fan unes classes expositives en les que s’explicarà la teoria bàsica. A continuació es presentaran aplicacions a casos reals. Es preveu fer un treball aplicat utilitzant el programa CODE_BRIGHT que s’adapta a l’assignatura. Finalment, els alumnes presentaran els treballs de recerca que han realitzat de forma exhaustiva i es discutiran amb la resta dels alumnes de la assignatura.

Mètode d'avaluació

Mitjançant la defensa oral d’un treball individual sobre un tema proposat conjuntament entre el professor i cada alumne

Recursos per a l'aprenentatge

Bibliografia

  • Bibliografia: Bear, J. i A. Gilman (1995) Migration of Salts in the Unsaturated Zone Caused by Heating, Transport in Porous Media, 19: 139-156.
  • Bear, J. i Y. Bachmat (1991) Introduction to Modelling of Transport Phenomena in Porous Media. Kluwer Academic Publishers.
  • Bear, J. (1972) Dynamics of fluids in porous media, American Elsevier Publishing Company, inc.
  • Bird, R. B., W.E. Stewart i E.N. Lightfoot (1960) Transport Phenomena, John Wiley, New York, 1960.
  • Birkholzer, J.T. i Y.W. Tsang (2000) Modelling the thermal-hydrologic processes in a large-scale underground heater test in partially saturated fractured tuff. Water Resources Research, vol 36, no 6, pp: 1431-1447.
  • Falta, R.W., K. Pruess, I. Javandel i P.A. Witherspoon (1992) Numerical Modelling of Steam Injection for the Removal of Nonaqueus Phase Liquids From the Subsurface. 1. Numerical Formulation. Water Resources Research, vol. 28, no 2, 433-449.
  • Faust, C.R. i J.W. Mercer (1979) Geothermal Reservoir Simulation: 1. Mathematical Models for Liquid- and Vapour- Dominated Hydrothermal Systems, Water Resources Research, vol. 15, No 1, 23-30.
  • Gens, A., A.J. Garcia-Molina, S. Olivella, E. E. Alonso i F. Huertas (1998) Analysis of Full Scale In-situ Heating Test Simulating Repository Conditions. Int. Journal for Numerical and Analitical Methods in Geomechanics, 22, 515-548.
  • Milly, P.C.D. (1982) Moisture and Heat Transport in Hysteretic, Inhomogeneous Porous Media: A Matric Head-Based Formulation and a Numerical Model, Water Resources Research, vol. 18, No 3: 489-498.
  • Olivella, S., J. Carrera, A. Gens i E. E. Alonso (1994) Non-isothermal Multiphase Flow of Brine and Gas through Saline media. Transport in Porous Media, Vol 15: 271-293.
  • Olivella S. i A. Gens (2000) Vapour transport in low permeability unsaturated soils with capillary effects Transport in Porous Media, 40, 2, 219-241.
  • Olivella, S. i E. Alonso (2003) Modelling gas flow through deformable porous rocks. GeoProc 2003, International Conference on Coupled THMC Processes in Geo-systems: Fundamentals, Modelling, Experiments and Applications, Stockholm, 2003.
  • Olivella, S., A. Gens, J. Carrera i E. E. Alonso (1996) Numerical Formulation for a Simulator (CODE_BRIGHT) for the Coupled Analysis of Saline Media. Engineering Computations, Vol. 13, No 7, 87-112.
  • Philip, J.R. i D.A. de Vries, (1957) Moisture Movement in Porous Materials under Temperature Gradients, EOS Trans. AGU, 38(2):222-232.
  • Vulliet L., L. Laloui i B. Shrefler (2002) Environmental Geomechanics, EPFL press.
  • Wa'il Abu-El-Sha'r i L. M. Abriola, (1997) Experimental assessment of gas transport mechanisms in natural porous media. Parameter estimation. Water Resources Research, vol 33, no 4, pp 505-516.
darrera modificació: Gener 2014
Aquest web utilitza cookies pròpies per oferir una millor experiència i servei. En continuar amb la navegació entenem que acceptes la nostra política de cookies.
RSS RSS  Accessibilitat  Avís legal   Departament d'Enginyeria del Terreny, Cartogràfica i Geofísica.
© UPC (obriu en una finestra nova) . Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech