Seminário

Flow through time-evolving porous media

Sala 3.2.16, Ciências ULisboa

Por André Matias (Centro de Física Teórica e Computacional, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Portugal).

In several problems of interest, a fluid flows through a porous medium modifying its structure. The dynamics of this fluid-structure interaction is a problem of practical interest that encompasses several fundamental questions in Soft Matter Physics related to complex flows, instabilities, and solute transport. In this presentation, we show how to account for different phenomena such as swelling, erosion, and dissolution in the fluid flow in porous media. We also extend the continuum descriptions of the fluid flow in porous media and of the dispersion and dissolution of solute. We start by considering changes in the medium due to swelling and erosion and extend existing pore scale lattice Boltzmann models to include both. We analyze their competition and identify a transition between regimes where either swelling or erosion dominate. Next, we explore a continuum description for erosion and deposition that couples the velocity and porosity fields. The proposed model, based on the capillary model, is validated using pore scale simulations. The simulation of media with mild spatial inequalities in porosity, and erosion resistance is now possible. These inequalities over time get amplified, leading to the formation of main streamlines. We show that, even for uniform erosion resistance, a weak disorder in porosity suffices to trigger permanent channelization. The same is observed with uneven erosion resistance. We finish with a continuum equation to model solute transport and dissolution, parametrized by the Péclet number and the rate of mass transfer between the solid and the fluid. We study the time dependence of the extracted mass for different values of the parameter space. The continuum description is validated by combining extraction experiments with coffee and computational fluid dynamics. An analytical solution is derived for the limit of slow mass transfer, which is corroborated by numerical simulations.

11h00-12h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional

Inscrições até 24 de maio.

Pormenor de linguagem corporal (braços e mãos) de pessoa a dialogar

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

Logótipo do prémio

As candidaturas à 11.ª edição decorrem até 28 de junho.

Vai realizar-se em Lisboa, nos dias 28 e 29 de junho de 2024, o 37.º Encontro do Seminário Nacional de História da Matemática.

Logótipo do Verão na ULisboa, sobre um fundo amarelo

Uma oportunidade única de conheceres e experimentares o ritmo e o espírito da vida académica!

Título/data/local do evento e representação do cérebro humano

O maior evento anual na área da ciência e da tecnologia em Portugal.

The topics of the conference include (but are not limited to) classical and quantum integrable systems, complex geometry of moduli spaces, automorphic forms and their applications to number theory.

Título/data do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de Lisboa (Castelo de S. Jorge e respetiva colina)

Inscrição (taxa reduzida) até 20 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e várias fotografias da orla costeira e de pessoas

Escola de verão com um programa muito diversificado, com especialistas em vários tópicos, que vão falar sobre formas de olhar para o nosso planeta de uma forma integrada, juntando conhecimentos de várias disciplinas.

Are you a BSc or MSc student interested in Soft Matter, Non-linear Dynamics and Waves or Particle Physics?

Vem investigar connosco!

Logótipo do evento, sobre um fundo branco

Um evento de reunião da comunidade nacional nas diversas vertentes da informática, com a ambição de ser o fórum de eleição para a divulgação, discussão e reconhecimento de trabalhos científicos.

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