ChemEng.Upatras Seminars 2022 - Βαρβάρα Συγγούνη

Περίληψη

Η πολυφασική ροή ρευστών σε πορώδη υλικά βρίσκει εφαρμογή σε διεργασίες που αφορούν την αποθήκευση CO₂, τη γεωθερμία κ.α. Οι περισσότεροι πορώδεις σχηματισμοί που συναντώνται στο περιβάλλον είναι ανάμικτης ή κλασματικής διαβροχής. Εκτός από τα φυσικά πορώδη υλικά, κλασματικής διαβροχής πορώδη υλικά κατασκευάζονται καθημερινά και χρησιμοποιούνται ευρύτατα λόγω της πληθώρας των εφαρμογών τους (συλλέκτες νερού, νανοκεραμικά, βιοϋλικά, κτλ.). Η διαβροχή της επιφάνειας των πόρων ή των καναλιών επηρεάζει σημαντικά τα καθεστώτα εκτόπισης  αλλά και τις φυσικοχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σ’ ένα πορώδες μέσο κατά την πολυφασική ροή των ρευστών.

Στην παρούσα διάλεξη θα γίνει αναφορά σε δύο μελέτες. Η πρώτη αφορά τη συσχέτιση των διακυμάνσεων της τριχοειδούς πίεσης από πειράματα μη αναμίξιμης εκτόπισης ελαϊκής φάσης από υδατική. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε πορώδη μέσα κλασματικής διαβροχής που κατασκευάζονταν εξαρχής σε κάθε πείραμα αναμιγνύοντας τυχαία γυάλινες και PTFE σφαίρες όμοιας διαμέτρου. Για τη συσχέτιση των διακυμάνσεων της τριχοειδούς πίεσης πραγματοποιήθηκε ανάλυση των σημάτων της, που λαμβάνονταν κατά την διάρκεια των πειραμάτων, με κυματίδια (wavelet), και εξήχθησαν δύο εμπειρικές μαθηματικές εξισώσεις που περιέγραφαν την τοπική διαβροχή του πορώδους μέσου που ονομάστηκαν δείκτες διαβροχής. Η δεύτερη μελέτη αφορά την επίδραση της διαβροχής της εσωτερικής επιφάνειας ενός μικροκαναλιού, κατά την αναμίξιμη ροή διαλυμάτων υπέρκορων ως προς το ανθρακικό ασβέστιο. Η ανάμιξη των υπέρκορων διαλυμάτων που ρέουν εντός του μικροκαναλιού, οδηγεί σε χημική αντίδραση με αποτέλεσμα το σχηματισμό καθαλατώσεων που δημιουργούν προβλήματα σε βιομηχανικές εφαρμογές (αποθήκευση CO₂, εξόρυξη πετρελαίου, εναλλάκτες θερμότητας, γεωθερμία, μεμβράνες κ.α.). Τα υδρόφιλα και υδρόφοβα μικροκανάλια που χρησιμοποιήθηκαν, αποτελούνταν από δύο εισόδους και δύο εξόδους τύπου Y και ο όγκος του καναλιού ήταν 0.2 μL ώστε να μελετηθεί το φαινόμενο στο αρχικό του στάδιο. Στην παρούσα διάλεξη θα γίνει αναφορά στη μελέτη περίπλοκων συστημάτων ρευστών: 1) Υπέρκορων διαλυμάτων απουσία και παρουσία υπολειπόμενης οργανικής φάσης (μη αναμίξιμης με την υδατική) 2) Υπέρκορων διαλυμάτων που εμπεριέχουν τασιενεργή ένωση απουσία και παρουσία υπολειπόμενης οργανικής φάσης. Η τασιενεργή ένωση που χρησιμοποιήθηκε, χρησιμοποιείται ευρέως στην πετρελαιοβιομηχανία για την ενισχυμένη ανάκτηση πετρελαίου (Enhanced Oil Recovery) αλλά στην παρούσα μελέτη, φάνηκε ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως αναστολέας της εναπόθεσης κρυστάλλων.  

Σύντομο Βιογραφικό Ομιλητή

Η Βαρβάρα Συγγούνη είναι Διπλωματούχος Χημικός Μηχανικός (2002), με ΜΔ.Ε. στην «Προσομοίωση, Βελτιστοποίηση και Ρύθμιση Διεργασιών» (2005) και με Τίτλο Διδακτορικής διατριβής: «Μια νέα μέθοδος μέτρησης της κλασματικής διαβροχής πορωδών μέσων από πειράματα εκτόπισης δύο φάσεων» (2007) από το Τμ. Χημικών Μηχανικών Π.Π. Υποστηρίχθηκε οικονομικά από το ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ από προπτυχιακό επίπεδο έως την απόκτηση του Διδακτορικού της τίτλου από Ευρωπαϊκά Ερευνητικά προγράμματα. Έχει εργαστεί ως μεταδιδάκτορας στο IFP Energies Nouvelles, στο Εργ. Τεχνολογίας Περιβάλλοντος Τμ. Πολιτικών Μηχανικών Π.Π. και στα Εργαστήρια Αναλυτικής & Ανόργανης Χημείας και Φαινομένων Μεταφοράς & Φυσικοχημικής Υδροδυναμικής του Τμ. Χημικών Μηχανικών Π.Π. Έχει αξιολoγήσει προτάσεις Ερευνητικών έργων για φορείς του εξωτερικού (French National Research Agency, Norway Research Council κ.α.). Τα ερευνητικά της ενδιαφέροντα εστιάζονται σε φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα κατά τη πολυφασική ροή σε πορώδη υλικά και κανάλια, τη συγκράτηση σωματιδίων σε πακτωμένες κλίνες, τη χρήση μεμβρανών για την απομόνωση προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας από λύματα κ.α. Διαθέτει 12 ακαδημαϊκά εξάμηνα διδακτικής εμπειρίας στο Τμ. Χημικών Μηχανικών Π.Π., στο Τμ. Επιστήμης των Υλικών Π.Π., στο Τμ. Μηχανικών Περιβάλλοντος Π.Π. και στο Τμ. Μηχανολογίας Π. Πελοποννήσου (πρώην ΑΤΕΙ Πάτρας). Έχει επιβλέψει και συνεπιβλέψει δύο Μ.Δ.Ε. στο τμήμα Χημικών Μηχανικών καθώς και πλήθος διπλωματικών εργασιών στο ίδιο τμήμα και στο Τμ. Μηχανολογίας Π. Πελοποννήσου. Έχει επιβλέψει 17 διπλωματικές εργασίες στο Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών «Διαχείριση Αποβλήτων» του ΕΑΠ. Ήταν επιστημονικώς υπεύθυνη στο ΕΛΙΔΕΚ Μεταδιδακτόρων 2018-2021 “WetμFluid- Effect of Pore Surface Wettability on Mineral Scaling, a μFluidic approach” (Εργ. Φαινομένων Μεταφοράς και Φυσικοχημικής Υδροδυναμικής, Τμήμα Χημικών Μηχανικών Π.Π.- ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ & IFP ENERGIES NOUVELLES) και στο πλαίσιο αυτού του έργου, επέβλεψε μια διδακτορική διατριβή και 6 διπλωματικές εργασίες.