Porous Medium

The St. Lawrence Lowlands platform, Quebec, Canada, is a densely-populated area, heavily dependent on groundwater resources. In 1999, the Geological Survey of Canada initiated a large-scale hydrogeological assessment study over a 1,500 km2 region northwest of Montreal. The objectives were to define the regional groundwater flow, and to give quantitative estimates of the groundwater dynamic parameters and of the available groundwater resources. The applied approach consisted of defining the hydrogeologic framework, hydraulic properties of the aquifer units, and groundwater dynamic components. Lower Paleozoic sedimentary rocks represent regional aquifer units. Coarse Quaternary fluvio-glacial sediments locally overlay the rock sequence and constitute an interface aquifer unit. Fine marine sediments confine most of the regional aquifers. Collected GIS based information was synthesized in a finite element numerical model. The regional saturated steady-state flow was calibrated under current stress conditions assuming an equivalent porous medium approach. Water budget calculations show that the total groundwater flow in regional aquifers amounts to 97.7 Mm3/y. Infiltration from precipitation provides 86.6% of the groundwater supply, while 9.6% comes from subsurface inflow and the remaining 3.8% is induced recharge from surface waters. Discharge from regional aquifers occurs through flow to streams (76.9%), groundwater withdrawal (18.4%), and underground outflow (4.7%). La plateforme Lowllands du Saint-Laurent, Québec, Canada, est une aire densément peuplée, dépendant grandement des ressources en eau souterraine. En 1999, le Service Géologique du Canada a initié une étude hydrogéologique à grande-échelle sur 1500 km2 au Nord-Ouest de Montréal. Le sobjectifs ont été de définir la dynamique de l’écoulement régional, et de donner des estimations quantitatives des paramètres dynamiques des ressources disponibles en eau souterraine. L’approche utilisée consista à définir le cadre hydrogéologique de travail, les propriétés hydrauliques des unités aquifères, et les composantes dynamiques des eaux souterraines. Les roches sédimentaires du Paléozoïque Inférieur représentent les unités aquifères régionales. Les sédiments marins fins confinent la plus grande partie des aquifères régionaux. Les informations de base, collectées dans un SIG, ont été synthétisées dans un modèle numérique aux éléments finis. L’écoulement permanent régional, en zone saturée, a été calibré en conditions de stress en assumant une approche de milieu poreu équivalent. Les calculs du bilan hydrologique montrent que l’écoulement total des eaux souterraines dans les aquifères régionaux atteind 97,7 Mm3/an. L’infiltration à partir des précipitations apporte 86.6% de l’eau souterraine exploitée; sachant que 9,6% proviennent d’écoulement de subsurfaces, et que les 3,8% restants proviennent de la recharge via les eaux de surface. Le débit pompé des aquifères régionaux apparaît à travers l’écoulement des cours d’eau, le rabattement des eaux souterraines (18.4%), et l’écoulement ascendant (4.7%). La plataforma de Tierras Bajas San Lorenzo, Quebec, Canadá, es un área densamente poblada que depende fuertemente de recursos de agua subterránea. En 1999 el Servicio Geológico de Canadá inició un estudio de evaluación hidrogeológica a gran escala sobre un área de 1,500 km2 en la región noroeste de Montreal. Los objetivos fueron definir el flujo regional de agua subterránea y aportar estimados cuantitativos de los parámetros dinámicos de agua subterráne y de los recursos disponibles de agua subterránea. El enfoque aplicado consistió en definir el marco hidrogeológico, propiedades hidráulicas de las unidades acuíferas, y los componentes dinámicos de agua subterránea. Rocas sedimentarias del Paleozoico Inferior representan unidades regionales de acuíferos. Sedimentos fluvio-glaciares Cuaternarios gruesos sobreyacen localmente la secuencia rocosa y constituyen una unidad acuífera interfacial. Sedimentos marinos finos confinan la mayoría de acuíferos regionales. Información colectada basada en SIG se sintetizó en un modelo numérico de elemento finito. El flujo regional saturado en régimen permanente se calibró bajo condiciones de stress asumiendo un enfoque de medio poroso equivalente. Los cálculos de balance hídrico muestran que el flujo total de agua subterránea en acuíferos regional alcanza 97.7 Mm3/año. Infiltración a partir de lluvia aporta el 86.6% del abastecimiento al agua subterránea, mientras que el 9.6% proviene de entradas subsuperficiales y el restante 3.8% consiste de recarga inducida a partir de aguas superficiales. La descarga proveniente de acuíferos regionales ocurre a través de flujo a ríos (76.9%), utilización de agua subterránea (18.4%), y salida subterránea (4.7%).

RIASSUNTO L'eccessivo sfruttamento degli acquiferi carsici del Salento ha prodotto, da tempo, l'insorgere del fenomeno della salsificazione delle acque di falda. L'uso di acque salmastre per l'irriga-zione delle colture può determinare, nel lungo termine, la perdita del ...

Analytical investigation was conducted on the transient natural convection flow past an oscillating infinite vertical plate in present of magnetic field and radiative heat transfer. The classical solution of this problem for impulsively moving plate is given by Seth in [2] and is found to be a special case of the solution to be presented. The governing model equations are solved analytically with the help of Laplace transform technique. The results are expressed in terms of the velocity and temperature profiles as well as the skin-friction and Nusselt number.

Summary Simplified 2 D finite element fracture models have been presented in this paper. The model handles matrix-fracture, fracture- fracture, and matrix-matrix connections. Finite element method is used for 2 D single-phase flow in fractured porous medium. We have modeled horizontal and vertical fractures through porous and less permeable medium. We have also modeled fractures intersected at a right angle.

We describe here a new experimental device developed for the study of a combustion front propagation in a reactive medium: crushed oil shale (500 to 1000 µm). We are interested in the propagation of a front supplied by air in co-current. The cell is a vertical cylinder of 90mm internal diameter and 300mm height, made up of an insulating material. To start the combustion and to obtain a plane flame front, it was set up a sophisticated device of ignition, namely the cone calorimeter. The reactor is finely instrumented. A whole of thermocouples makes it possible to measure the temperature along the axis for the cell and over a horizontal cross section (at middle height) of the packed bed. The pressure drop and the total mass of the particle bed are continuously recording. A new device was developed and set up to improve the physicochemical investigation of the structure of the flame front: micro-sampling. Its originality lies in the possibility of micro sampling gas at a fined point in...

In this presentation we analyzed and compared the software packages Eclipse 2004A, NGT BOS v.2.1 and ANSYS CFX v11.0 for the task of the oil and gas flows simulation in a porous medium. We identified the common features, examined the differences and explored recommended fields of application.

The present work analyzes the effects of a solid boundary and the inertial forces on flow and heat transfer in porous media. Specific attention is given to flow through a porous medium in the vicinity of an impermeable boundary. The local volume-averaging technique has been utilized to establish the governing equations, along with an indication of physical limitations and assumptions made in the course of this development. A numerical scheme for the governing equations has been developed to investigate the velocity and temperature fields inside a porous medium near an impermeable boundary, and a new concept of the momentum boundary layer central to the numerical routine is presented. The boundary and inertial effects are characterized in terms of three dimensionless groups, and these effects are shown to be more pronounced in highly permeable media, high Prandtl-number fluids, large pressure gradients, and in the region close to the leading edge of the flow boundary layer.On analyse les effets d'une frontière solide et des forces d'inertie sur l'écoulement et le transfert thermique dans les milieux poreux. Une attention particulière est portée à l'écoulement à travers un milieu poreux au voisinage d'une frontière imperméable. La technique de la moyenne locale en volume a été utilisée pour établir les équations avec une indication sur les limitations physiques et sur les hypothèses. Un schéma numérique a été développé pour déterminer les champs de vitesse et de température dans un milieu poreux près d'une frontière imperméable et un nouveau concept de couche limite placé au centre de la routine numérique est présenté. Les effets de limite et d'inertie sont caractérisés par trois groupements sans dimension et ces effets sont montrés plus prononcés dans les milieux fortement imperméables, pour des fluides à grand nombre de Prandtl, pour des forts gradients de pression et dans la région proche du bord d'attaque de la couche limite de l'écoulement.Die vorliegende Arbeit untersucht die Einflüsse einer festen Begrenzung und der Trägheitskräfte auf die Strömung und den Wärmeübergang in porösen Medien.Besondere Aufmerksamkeit wird der Strömung durch ein poröses Medium in der Nähe einer undurchlässigen Begrenzung gewidmet. Das Verfahren der örtlichen Volumen-Mittelbildung wurde bei der Aufstellung der beschreibenden Gleichungen und der Angabe der physikalischen Vereinfachungen und Näherungen verwendet, die im Verlauf der Herleitung getroffen wurden. Für die beschreibenden Gleichungen wurde ein numerisches Lösungsverfahren entwickelt, um die Geschwindigkeits- und Temperaturfelder innerhalb des porösen Mediums nahe einer undurchlässigen Begrenzung zu untersuchen. Für die Impulsgrenzschicht wird ein neues Konzept innerhalb des numerischen Verfahrens vorgestellt. Die Rand- und Trägheitseinflüsse werden durch drei dimensionslose Gruppen ausgedrückt. Diese Einflüsse erweisen sich als stärker ausgeprägt in gut durchlässigen Medien, in Fluiden mit groβer Prandtl-Zahl, bei groβen Druckgradienten und im Bereich nahe der Vorderkante der Strömungsgrenzschicht.AнAлизиpyeтcя Bлияниe тBepдoй гpAницы и cил инepции нA тeчeниe и тeплoпepeнoc B пopиcтыч cpeдAч. ocoбoe BнимAниe yдeляeтcя тeчeнию чepeз пopиcтyю cpeдy Bблизи нeпpoницAeмoй гpAницы. Для BыBoдA ocнoBныч ypABнeний иcпoльзyeтcя мeтoд лoкAльнoгo ycpeднeния пo oбъeмy. yкAзыBAeтcя нA физичecкиe oгpAничeния и пpинятыe дoпyщeния. c цeлью иccлeдoBAния пoлeй cкopocти и тeмпepAтypы Bнyтpи пopиcтoй cpeды y нeпpoницAeмoй гpAницы pAзpAбoтAнA чиcлeннAя cчeмA для peшeния ocнoBныч ypABнeний и BBeдeнo нoBoe пoнятиe пoгpAничнoгo cлoя кoличecтBA дBизeния, яBляющeгocя ocнoBным B чиcлeннoй cчeмe peшeния. Bлияниe гpAницы и cил инepции BыpAзAeтcя c пoмoщью тpeч бeзpAзмepныч кoмплeкcoB. ПoкAзAнo, чтo Bлияниe бoлee зAмeтнo B cpeдAч c Bыcoкoй пpoницAeмocтью, зидкocтяч c бoльшим чиcлoм ПpAндтля, бoльшими гpAдиeнтAми дABлeния и B oблAcти пoгpAничнoгo cлoя y пepeднeй кpoмки.