수력학적 공극 막힘 현상 모델링

부유 입자의 이동 및 잔류로 인한 투과성 저하는 다양한 산업 및 환경 공정에서 중요한 문제로 인식됩니다. 기존 공극 네트워크 모델(PNM)은 체거름 및 입자 응집에 의한 막힘 현상을 설명하는 데 성공적이었으나, 입자 아치가 형성되어 공극 목을 막는 수력학적 가교 현상은 포착하지 못했습니다. 본 연구는 입자-공극 목 크기 비율, 입자 농도, 공극 기하학적 구조를 고려하여 아치 형성의 확률론적 법칙을 통합한 새로운 확률론적 PNM을 제시합니다. 이 확률 법칙은 단일 공극 가교 현상에 대한 고정밀 CFD-DEM 시뮬레이션으로 보정되었습니다. 또한, 암석 미세 구조를 대표하는 이질적인 미세 모델에서 입자 크기, 농도 및 유량 변화가 투과성 감소에 미치는 영향을 조사하기 위한 미세유체 실험을 수행했습니다. 제안된 확률론적 프레임워크는 막힘 동역학 및 투과성 감소에 대한 실험적 경향을 성공적으로 재현합니다. 이를 통해 PNM의 기능을 확장하여 세 가지 주요 공극 막힘 메커니즘을 모두 포착할 수 있게 되었습니다. 이 연구는 공극 막힘 현상에 대한 이해를 심화하고, 관련 산업 및 환경 공정의 효율성 개선에 기여할 수 있는 정량적 예측 도구를 제공합니다.