Modeling and Scaling of the Viscosity of Suspensions of Asphaltene Nanoaggregates
Notice bibliographique
Résumé
The scaling and modeling of the viscosity of suspensions of asphaltene nanoaggregates is carried out successfully taking into consideration the solvation and clustering of nanoaggragates, and the jamming of the suspension at the glass transition volume fraction of asphaltene nanoaggregates. The nanoaggregates of asphaltenes are modeled as solvated disk-shaped “core–shell” particles taking into account the most recent small-angle neutron scattering (SANS), small-angle X-ray scattering (SAXS), and solid-state 1H NMR studies available on the size and structure of asphaltene nanoaggregates. This work is an extension of our earlier studies on modeling of asphaltene suspensions where solvation of asphaltene nanoaggregates was not considered. A new mathematical model is developed for estimating the aspect ratio (ratio of thickness to diameter of particle) and the corresponding intrinsic viscosity of suspension of solvated disk-shaped asphaltene nanoaggregates using the experimental relative viscosity data of suspensions at low asphaltene concentrations. The solvation of asphaltene nanoaggregates is found to be significant. The intrinsic viscosity increases with the increase in the degree of solvation of nanoaggregates. At high concentrations of asphaltenes, clustering of solvated nanoaggregates dominates resulting in large viscosities. A new scaling law is discovered to scale the viscosity data of different asphaltene suspensions. According to the new scaling law, a unique correlation is obtained, independent of the type of asphaltene system, when the data are plotted as ( η r − 1 ) / [ η ] S versus ϕ S where η r is the relative viscosity of suspension, [ η ] S is the intrinsic viscosity of suspension of solvated nanoaggregates, and ϕ S is the volume fraction of solvated nanoaggregates. Twenty sets of experimental viscosity data on asphaltene suspensions gathered from different sources are used to verify and confirm the scaling law and the viscosity model proposed in this work. Based on the experimental data, the glass transition volume fraction of solvated asphaltene nanoaggregates where jamming of suspension, and hence divergence of viscosity, takes place is found to be approximately 0.4. The viscosity model proposed in this work can be used to predict the viscosity of a new asphaltene system over a broad range of asphaltene concentrations provided that the intrinsic viscosity of the suspension is obtained from viscosity measurements at very low asphaltene concentrations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».