growing of convective fingers result in an increase in the dissolution
rates, where variations are observed at different Rayleigh
numbers. In the third period, significant differences between the
three Rayleigh numbers can be observed, and the duration is related
to the thickness of formations. At the fourth period, the onset
time of decayed convection increases with the Rayleigh number.
However, it is observed that the slopes of the decay convective
periods are approximately the same at different Rayleigh numbers.
During the last stage of convection, the nonlinear dynamics gradually
weakens, leading to a declining CO2 dissolving rate. In Fig. 5(a)
and (b), it can be seen that the dissolution process is dominated by
the convection time, while the time taken for diffusion is much
shorter.
3.2. 3D simulation results
In order to examine the 3D effects on solubility trapping, 3D
simulations with different spatial resolutions were carried out
and compared with the 2D simulation. Due to the high demand
of computational resources, the small and medium Rayleigh number
cases (Ra = 862 and Ra = 2155) were examined. The 3D model
used the same initial and boundary conditions, the fluid and formation
parameters and grid resolution as the 2D cases. Four different
spatial resolutions in Y axis are performed. The grid resolutions
of these four cases in X axis and Z axis are the same, corresponding
to the total numbers of meshes of 0.134, 0.335, 0.67 and 1.34 million,
respectively.
Similar to the 2D cases, the evolution of CO2 mass flux in the 3D
simulations also exhibits four periods. However, the difference between
the 2D and 3D results with different grid resolutions are
obvious in terms of the evolution of dissolving rates as shown in
Fig. 6(b). Since diffusion is initially dominating and uniform in all
directions, the fluxes agree well at the early stage for all the 2D
and 3D cases. However, the fluxes begin to be different since the
onset of convection. Similar results are obtained with different resolutions
in the Y-axis direction, as shown in Fig. 6(a). The stronger
rate roughly follows four periods in time: diffusive period,
modulated convective period, constant convective period and decay
convective period, as shown by the dashed vertical lines for
Ra = 4310 in Fig. 5(b). In the diffusion dominated period (Period
1), the agreement between numerical results and analytical diffusive
flux is good since diffusion is the only physical process for
the three different Rayleigh numbers in this period. With the onset
of convection, a general increase in dissolution rate is shown in the
modulated convective period (Period 2). The partial coalescing and
การเจริญเติบโตของนิ้วมือไหลเวียนส่งผลในการเพิ่มขึ้นในการสลายตัว
ของอัตราที่จะสังเกตเห็นรูปแบบที่แตกต่างกันเรย์ลี
ตัวเลข ในยุคที่สามความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง
สามตัวเลขเรย์ลีสามารถสังเกตและระยะเวลาเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้อง
กับความหนาของการก่อ ในช่วงเวลาที่สี่เริ่มมีอาการ
เวลาของการเพิ่มขึ้นของการพาความร้อนผุมีจำนวนเรย์ลี.
อย่างไรก็ตามเป็นที่สังเกตว่าเนินไหลเวียนผุ
ช่วงเวลาประมาณเดียวกันที่ตัวเลขที่แตกต่างกันเรย์ลี.
ในระหว่างขั้นตอนสุดท้ายของการพาความร้อน, การเปลี่ยนแปลงที่ไม่เป็นเชิงเส้นค่อยๆ
อ่อนตัวที่นำไปสู่การลดลงของอัตรา CO2 ละลาย ในรูป 5 (ก)
และ (ข) ก็จะเห็นได้ว่ากระบวนการการสลายตัวที่ถูกครอบงำด้วย
เวลาการพาความร้อนในขณะที่เวลาสำหรับการกระจายมาก
สั้น.
3.2 ผลการจำลอง 3 มิติ
เพื่อที่จะตรวจสอบผลกระทบ 3D บนดักละลาย 3 มิติ
แบบจำลองที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกันออกไป
และเมื่อเทียบกับการจำลอง 2D เนื่องจากความต้องการสูง
ของทรัพยากรการคำนวณ, เรย์ลีขนาดกลางและเล็กจำนวน
ราย (Ra = 862 และ Ra = 2155) ได้รับการตรวจสอบ รูปแบบ 3 มิติ
ที่ใช้เงื่อนไขเดียวกันเริ่มต้นและขอบเขตของของเหลวและการสร้าง
พารามิเตอร์และความละเอียดในตารางเป็นกรณี 2D สี่ที่แตกต่างกัน
ที่ความละเอียดเชิงพื้นที่ในแกน Y จะดำเนินการ มติตาราง
เหล่านี้สี่กรณีในแกน X และแกน Z จะเหมือนกันสอดคล้อง
กับตัวเลขรวมของตาข่ายของ 0.134, 0.335, 0.67 และ 1,340,000,
ตามลำดับ.
คล้ายกับกรณี 2D วิวัฒนาการของฟลักซ์มวล CO2 ใน 3 มิติ
แบบจำลองยังแสดงสี่ช่วงเวลา อย่างไรก็ตามความแตกต่างระหว่าง
2D และ 3D ผลที่มีความละเอียดในตารางที่แตกต่างกัน
อย่างเห็นได้ชัดในแง่ของการวิวัฒนาการของอัตราการละลายดังแสดงใน
รูปที่ 6 (ข) ตั้งแต่เริ่มแรกคือการแพร่กระจายอำนาจเหนือและสม่ำเสมอในทุก
ทิศทางฟลักซ์เห็นด้วยดีในช่วงเริ่มต้นสำหรับทุก 2D
และ 3D กรณี แต่ฟลักซ์เริ่มต้นจะแตกต่างกันตั้งแต่
เริ่มมีอาการของการพาความร้อน ผลที่คล้ายกันจะได้รับมีความละเอียดที่แตกต่างกัน
ไปในทิศทางแกน Y ดังแสดงในรูปที่ 6 (ก) แข็งแรง
อัตราประมาณสี่ดังนี้ระยะเวลาในช่วงเวลา: ระยะเวลา diffusive,
ปรับระยะเวลาการไหลเวียนระยะเวลาการไหลเวียนอย่างต่อเนื่องและการสลายตัวของ
ระยะเวลาการไหลเวียนที่แสดงโดยเส้นแนวตั้งสำหรับประ
Ra = 4310 ในรูป 5 (ข) ในช่วงการแพร่ครอบงำ (ระยะเวลา
1) ข้อตกลงระหว่างผลการวิเคราะห์เชิงตัวเลขและ diffusive
ฟลักซ์เป็นสิ่งที่ดีตั้งแต่การแพร่กระจายเป็นกระบวนการทางกายภาพเพียง
สามตัวเลขที่แตกต่างกันเรย์ลีในช่วงนี้ กับการโจมตี
ของการพาความร้อนเพิ่มขึ้นทั่วไปในอัตราการสลายตัวจะแสดงใน
ช่วงเวลาที่ไหลเวียนปรับ (ระยะเวลา 2) coalescing บางส่วนและ
การแปล กรุณารอสักครู่..