Análisis Comparativo de la Difusividad Efectiva, Artificial y Real en Materiales Porosos

  • Jorge Manríquez
  • Pablo Olivares

Resumen

El presente estudio uso la modelación y simulación numérica mediante un software comercial, para comparar el transporte de una especie a través de un material poroso resolviendo las ecuaciones de Brinkmann que emplea el concepto de la difusividad efectiva, porosidad y tortuosidad, la difusión a través de una estructura porosa simplificada y finalmente una estructura porosa real tomada a través de microscopia electrónica usando las ecuaciones de movimiento acopladas a transporte de especies con términos convectivos y difusivos que varían en el tiempo, es decir, desde un sistema simplificado a lo más real. La concentración alcanza el estado estacionario luego de 0,05 s en el granulo artificial y en 0,055 s en el ramificado y alcanzado el estado estacionario el flujo promedio para el granulo artificial es de 8,051×10-3 [mol.m2/s] y para el granulo rami cado es de 25 ×10-3 [mol.m2/s]. Esto quiere decir que a medida que la estructura se acerca a un granulo real, el modelo Brinkmann que es una modificación de las ecuaciones de transporte usando una superficie compacta, es menos representativo ya que de difusividad efectiva no es capaz de representar el transporte convectivo – difusivo ni la porosidad y tortuosidad empleadas a una verdadera estructura porosa.

Palabras Clave: Difusividad; Porosidad; Tortuosidad; Difusividad efectiva; Convección.

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Publicado
2019-04-03
Sección
Artículos