Simulación de flujo monofásico de fluidos en medios porosos mediante la implementación de La Ley de darcy y el método de volúmenes finitos

Abstract

El flujo en medio poroso juega un papel importante en el panorama ingenieril debido a que existe un elevado número de materiales, en la naturaleza y elaborados por el hombre, que presentan estas propiedades. Por consiguiente, entender el comportamiento que describe a los fluidos al pasar a través de dichos medios es valioso para diversas aplicaciones industriales. Este trabajo expone el desarrollo de software para la resolución de problemas usando la ley de Darcy para modelar flujo de fluidos a través de medios porosos. Asimismo, está basado en la adaptación de unas rutinas de cálculo elaboradas por el profesor Dr. David Alfredo Fuentes cuyo objetivo es resolver problemas de naturaleza difusiva en regímenes tanto estacionarios como transitorios. En este documento, se explican las propiedades y las ecuaciones que rigen el comportamiento del flujo de fluidos en medios porosos, así como el procedimiento necesario para adaptar las rutinas de cálculo a este caso específico. En este orden de ideas, para validar los resultados arrojados por las simulaciones del software desarrollado, se utilizó el Matlab Reservoir Simulation Toolbox (MRST) y los resultados de algunos ejercicios ejemplo desarrollados en su libro guía. Finalmente, se extienden las simulaciones a un caso de estudio de migración de aguas contaminadas a través de un medio poroso y se analiza la influencia de parámetros que intervienen en el flujo en medio poroso.