تخمين اندازۀ حفره‌ها و نفوذپذيري در محيط متخلخل با استفاده از پردازش تصوير

در اين پژوهش با تصويربرداري از بستر ذرات كروي و استفاده از پردازش تصوير، اطلاعات ريخت‌شناختي محيط متخلخل نظير توزيع اندازۀ ذرات و حفره‌ها، تعداد ذرات و تخلخل استخراج شد. با بررسي داده­هاي به دست آمده، مشاهده شد كه نسبت ميانگين قطر حفره‌ها به ميانگين قطر ذرات با تخلخل رابطۀ لگاريتمي دارد. با توجه به اهميت محاسبۀ ضريب نفوذپذيري در محيط­هاي متخلخل، از مدل شبكۀ حفره­اي استفاده شد. براي ساخت شبكۀ حفره­اي كليۀ اطلاعات استخراج‌شده از تصوير به كار رفت. بعد از اعمال معادلات حاكم در شبكه، توزيع فشار، دبي جريان و درنتيجه ضريب نفوذپذيري حساب شد. نتايج حاصل از شبيه­سازي براي اعتبارسنجي با ضريب نفوذپذيري اندازه­گيري شده در آزمايش و معادلات تجربي كارمنكوزني و رباني و همكاران مقايسه و مشاهده شد كه نتايج آزمايشگاهي با نتايج مدل شبكۀ حفره­اي به‌دليل در نظر گرفتن ساختار داخلي محيط متخلخل به‌صورت حفره‌ها و گلويي­ها مطابقت بيشتري دارد.