یکی از راه های کاهش گازهای گلخانه ای در اتمسفر، ذخیره سازی و دفع این گازها در سفره های آب زیرزمینی می باشد. درک مفاهیم مربوط به فرآیند ذخیره سازی و مکانیزم های درگیر در فرآیند از قبیل جابه جایی طبیعی و میزان اثرگذاری آنها بر زمان لازم برای ذخیره سازی از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از مکانیزم های تاثیرگذار در افزایش میزان حلالیت گاز CO2 در فرآیند ذخیره سازی، وارد شدن پدیده جابه جایی طبیعی در سایر مکانیزم های درگیر در فرآیند می باشد. در این تحقیق، تزریق گاز دی اکسیدکربن (به عنوان مهم ترین جزء گازهای گلخانه ای) به سفره های آب زیرزمینی به صورت عددی شبیه سازی شده است. اثر میزان شوری محیط آبده تحت تزریق بر زمان شروع جابه جایی طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار، شش سناریو با محوریت تغییر درصد شوری آبده و ثابت نگهداشتن سایر متغیرهای درگیر در فرآیند مطالعه شده است. نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر مستقیم درصد شوری آبده بر زمان شروع جابه جایی طبیعی دی اکسید کربن محلول در آب است، به نحوی که با افزایش درصد شوری آبده، زمان وقوع جابه جایی طبیعی به تاخیر می افتد. درنتیجه، مقدار تجمعی گاز حل شده پس از زمان مشخص کمتر خواهد بود.

جابجایی طبیعی دوبعدی جریان لایه ایئ تراکم ناپذیر در داخل یک حفره ی مربعی با وجود المان های زبری مثلثی بر روی دیواره های عمودی، با روش المان محدود بررسی شده است. مطالعه ی حاضر برای نسبت های ابعادی مختلف و حالت های گوناگون قرارگیری المان ها بر روی دیواره ی چپ به تنهایی و هر دو دیواره ی چپ و راست با هم، در اعداد رایلی مختلف انجام شده است. هوا به عنوان سیال عامل در نظر گرفته شده است. رفتار هیدرودینامیکی و گرمایی سیال در حضور المانهای زبری مثلثی در قالب خطوط جریان، خطوط هم دما و عدد ناسلت متوسط بررسی شده است. نتایج به دست آمده بر پایه ی این شبیه سازی نشان دهنده ی این مطلب است که المانهای مثلثی به طور قابل توجهی بر رفتار جریان سیال و انتقال گرمای داخل حفره ی مربعی تاثیر می گذارد. بیشترین کاهش در آهنگ انتقال گرما نسبت به حفره ی خالی برای حالت 05/0 =A، در عدد رایلی 106 و برابر 66/26% برای زمانی که المان ها زبری در دیواره ی گرم واقع شده است، محاسبه گردید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانو سیالات ویسکوپلاستیک- مدل کسون همراه با یک تنش تسلیم، محصور درون محفظه مربعی با مرزهای متفاوت گرمایی بررسی شده است. معادلات دیفرانسیل غیر خطی کوپل شده برای جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم (با استفاده از روش المان محدود) حل شده است. اثرات عدد تسلیم0≤Y≤Y_max) )، عدد رایلی (〖10〗^3≤Ra≤〖10〗^6 )، عدد لوییس (2.5≤Le≤7.5)، پارامتر شناوری (0.1≤N_r≤1) بر جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم، تحلیل و نواحی تسلیم شده و نشده ی شکل گرفته در قسمتهای مختلف مشخص شده اند .نتایج بدست آمده نشان می دهد که توزیع جرم در محفظه بشدت تحت اثر عدد لوئیس قرار دارد اما این پارامتر اثر محسوسی بر توزیع دما و جریان ندارد. اثر مرکب عدد لوئیس و تنش تسلیم بر عملکرد جریان نیز اندک بوده و درنتیجه این پارامتر اثر محسوسی بر نواحی شبه جامد ندارد. از طرف دیگر افزایش پارامتر شناوری باعث کاهش توزیع جریان ناشی از جابجایی و درنتیجه کاهش انتقال حرارت در محفظه می شود. مشاهده شد که افزایش پارامتر شناوری باعث افزایش اثر نیروهای ویسکوز شده و درنتیجه نواحی شبه جامد گسترگی بیشتری در محفظه می یابند و مقدار تنش تسلیم حدی کاهش می یابد.