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Enregistrement W2100346319 · doi:10.1029/2009jb007047

Permeability of vesicular Stromboli basaltic glass: Lattice Boltzmann simulations and laboratory measurements

2010· article· en· W2100346319 sur OpenAlexaff
Li‐Ping Bai, Don R. Baker, Reghan J. Hill

Notice bibliographique

RevueJournal of Geophysical Research Atmospheres · 2010
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueLattice Boltzmann Simulation Studies
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBubblePorosityLattice Boltzmann methodsPermeability (electromagnetism)BasaltGeologyPorous mediumMineralogyMechanicsMaterials sciencePhysicsGeotechnical engineeringChemistryGeochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The permeabilities of vesicular Stromboli basaltic glasses were determined using lattice Boltzmann (LB) simulations and laboratory measurements. Lattice Boltzmann simulations were performed to simulate flow through vesicular Stromboli basaltic glasses with porosities, Φ, from 5% to 92%. The simulations and measurements provide a power law Darcian permeability‐porosity relationship k(Φ) = c (Φ)5 with c = 2.35 × 10−20 from LB simulations and 5.33 × 10−21 from measurements, where k is in m2. These permeabilities of vesiculated basalts are about 1 to 2 orders of magnitude higher than in rhyolitic and dacitic volcanic rocks with the same porosity; this difference is attributed to a higher bubble interconnectivity and larger bubble apertures in our basaltic samples. The Darcian flow permeability k1 (m2) and non‐Darcian flow permeability k2 (m) are highly dependent on bubble size, D, and porosity with k1 = 7.66 × 10−17[D2Φ3/(1 − Φ)2] and k2 = 2.78 × 10−9[DΦ3/(1 − Φ)]. Samples with power law bubble size distributions can produce higher permeabilities than samples with exponential bubble size distributions. The Darcian and non‐Darcian flow regimes are delineated, demonstrating that the Darcian flow occurs at the Forchheimer number, Fo, below 0.2–1, and the transitional flow (Forchheimer flow) occurs in the Forchheimer number range 1 to 10. The correlations between friction factor, fk, and Fo are constrained by the permeability measurements, and are in good agreement with simulations: fk = (1.11 ± 0.17) + [(0.66 ± 0.39)/Fo] (measurements) and fk = (0.59 ± 0.49) + [(1.0 ± 0.01)/Fo] (LB simulations). Our results show that fk depends on k2, pore size, and pore geometry at small Fo and tends to be a constant at large Fo. The fk − Fo correlations imply a gradual transition from Darcian to non‐Darcian flow, rather than an abrupt change. Modeling the relationship between permeability created by water exsolution and depth suggests that significant increases of permeability occur at depths of ∼100–2000 m for melts with initial water concentrations of 1–4 wt %. At these depths, for gas flow through vesicular magma with a velocity 0.1–1 m s−1, Fo is in the range ∼0.5–47, corresponding to the transitional flow regime. For a gas flow with a velocity over ∼10 m s−1, Fo can attain values well above the transition flow regime. Our results imply that transitional flow or turbulent flow probably prevails in vesicular magma.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,014
Score d'incertitude au seuil0,028

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,046
Tête enseignante GPT0,335
Écart entre enseignants0,289 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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

Citations45
Publié2010
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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