Escoamentos Multifásicos em Meios Porosos

Em definição ampla, uma fase é um líquido, sólido ou gás separado de outro sólido, líquido ou gás por uma interface identificável, tal como é o caso de uma bolha de gás imersa em uma porção de água ou de gotas de óleo transportadas por uma corrente gasosa. Por sua vez, escoamentos que admitem interfaces e que são constituídos por mais de uma fase são denominados multifásicos.

Meios porosos, por outro lado, são constituídos por uma matriz sólida (grãos) e cavidades (poros) que ora se interconectam por caminhos, ora permanecem isoladas. Para que escoamentos multifásicos ocorram em um meio poroso, é necessário que pelo menos uma fase seja móvel e fluida, já que a matriz porosa é considerada imóvel, e que os poros sejam suficientemente conectados para formar caminhos que possibilitem o escoamento da fase fluida.

Um dos grandes desafios da modelagem de escoamentos multifásicos em meios porosos deve-se à captura das interfaces que se formam entre uma fase e outra, bem como a capacidade de se representar com fidelidade todas as nuances físicas que ocorrem entre uma fase e outra em uma condição real, como, por exemplo, a mistura entre uma fase e outra, trocas de calor e a existência de gradientes e saltos das propriedades hidrodinâmicas.

As bases desta área são os princípios de conservação de massa e energia, bem como a quantidade de movimento e equações diferenciais e/ou integrais que modelam reações químicas, transportes interfaciais e até mesmo interações eletromagnéticas que podem ocorrer entre uma fase e outra.