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Enregistrement W2049367174 · doi:10.2118/2008-083

Accurate Numerical Simulation of Reaction Front Propagation

2008· article· en· W2049367174 sur OpenAlexaff
Hassan Hassanzadeh, Jalal Abedi, M. Pooladi‐Darvish

Notice bibliographique

RevueCanadian International Petroleum Conference · 2008
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Mathematical Modeling in Engineering
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceFront (military)Computer simulationSimulationMechanical engineeringEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Accurate numerical modeling is essential in order to interpret experimental measurements, developing better understanding and designing of industrial scale processes. Exothermic nature solid-solid and gas-solid reactions results in large concentration and temperature gradients that lead to steep reaction front. Such sharp reaction fronts are difficult to capture using traditional numerical schemes unless by means of very fine grid numerical simulations. Fine grid simulations of such reactions at large scale are computationally expensive. On the other hand, using coarse grid block simulations leads to excessive front dissipation and inaccurate results. In most practical cases, such as heavy oil combustion in oil reservoirs it is not however feasible to choose small grid blocks (large number of grids). Therefore, one needs to account for the small scale gradients that cannot be captured by coarse grid blocks when using traditional methods. We have investigated numerical solution behaviour of different problems related to upscaling of reaction kinetics. These problems include steady-state and transient reaction diffusion, solid-solid, and gas-solid reactions. As a first step toward accurate upscaling of reaction kinetics we have developed equivalent reaction constant for simple steady-state convection-reaction-diffusion. We have shown that numerical solution of linear and isothermal diffusion-reaction systems is not grid sensitive and accurate solutions can be obtained using low-resolution numerical simulations. It has also shown that for steady-state convection-diffusion- reaction the effective reaction constant is a function of Peclet number, Thiele modulus, and size of the reaction zone. These results aid in development of numerical upscaling schemes that improve our ability to perform faster and accurate large scale numerical simulation of reactive flow such as bitumen and heavy oil recovery. Introduction Modeling of reactive flow in porous media has diverse applications in engineering and science. Applications include heavy oil processes, combustion in porous media, ground water flow and hydrate decomposition in porous media. Major studies on the reacting flow have been conducted over the years that significantly advance understanding of such systems but emphasis has basically been on the development of approximate analytical solutions for special cases, fine grid direct numerical simulation, and upscaling of reaction-transport form pore scale to continuum scale (1–15). Currently, accurate numerical simulation of heavy oil and bitumen recovery processes is a challenging issue due to the multi-scale nature of the involving physical phenomena. Physical processes involved in heavy oil recovery include diffusive and reactive processes that have different scales. Reactions in porous media are intrinsically take place at the smaller level causing development of sub-scale concentration and temperature gradients while the diffusive processes such as heat and mass transfer have scales orders of magnitude larger than the reactions. Large-scale simulation of such coupled processes is computationally expensive due to limitations in computational resources. Finding an upscaling methodology that captures the sub-grid (local scale) processes into the coarse numerical grid block are of prime importance. Such methodology will advance our understanding of the processes and improves our capabilities for conducting largescale simulation of the involved processes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,927
Score d'incertitude au seuil0,406

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,033
Tête enseignante GPT0,261
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2008
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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