Development of mathematical model of the size of bubbles seeping from seabed

海底渗出气泡尺寸数学模型的建立

• 批准号: 24656524
• 负责人: SATO Toru
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656524/
• 关键词: CO2海域地中貯留; CO2漏洩の環境影響; 海底堆積層; 気泡径; 砂粒子径; 気固液三相流; 水槽実験; 格子ボルツマン法; 気固液三相流数値シミュレーション

sub-seabed storage has the risk of seepage due to the accidental failure of pipeline infrastructure or large diastrophism like a big earthquake. CO2 bubble size is an important parameter to estimate its environmental impact, because it affects the rise velocity of the bubbles and the dissolution rate of CO2 into seawater. Using the water tank, in which various sand is packed with water, air was poured in from the bottom and, then, the bubble size was measured when they seeped out from the sediment surface.Moreover, a numerical simulation code was developed adopting the lattice Boltzmann method to analyze gas-water-sand three-phase flow. In the model, an equation of motion of each sand grain was solved directly, considering the collision of particles each other.

由于管道基础设施的意外故障或大地震等大地震，海底储存存在渗漏风险。CO2气泡大小影响着气泡的上升速度和CO2在海水中的溶解速率，是评价CO2对环境影响的重要参数。利用水箱，将各种沙子装满水，从底部倒入空气，然后当它们从沉积物表面渗出时，测量气泡的大小。此外，开发了采用点阵玻尔兹曼方法分析气-水-砂三相流动的数值模拟程序。该模型考虑颗粒间的相互碰撞，直接求解每个沙粒的运动方程。

项目成果

Lattice Boltzmann simulation of gas-water two-phase interface and estimation of relative permeability in spherical grain sediment

球形颗粒沉积物气水两相界面的格子玻尔兹曼模拟及相对渗透率估算

• 发表时间: 2012
• 作者: Honoka Torii;Yuki Kano;Ayako Fukumoto;Toru Sato
• 通讯作者: Toru Sato

半閉鎖湾内のCO2拡散に関するマルチスケール数値モデリング

半封闭海湾二氧化碳扩散的多尺度数值模拟

• 发表时间: 2013
• 作者: 森千晶、佐藤徹、加野友紀、ALEINIK;Demitry
• 通讯作者: Demitry

Dmitry Aleynikc : Numerical simulation of the diffusion of CO2 purposefully seeping from seabed in a small bay

Dmitry Aleynikc：对小海湾海底有意渗出的二氧化碳扩散的数值模拟

• 发表时间: 2013
• 作者: Chiaki Mori;Toru Sato;Yuki Kano
• 通讯作者: Yuki Kano

砂状堆積物から漏出する気泡サイズに関する研究

砂质沉积物泄漏气泡尺寸研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 森千晶、佐藤徹、加野友紀、ALEINIK;Demitry;佐藤徹
• 通讯作者: 佐藤徹

CCSの環境影響評価法の現状

CCS环境影响评价方法现状

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐藤徹;森千晶
• 通讯作者: 森千晶