Modelado del flujo de masa y energía en chimeneas submarinas usando el método de elementos finitos



Título del documento: Modelado del flujo de masa y energía en chimeneas submarinas usando el método de elementos finitos
Revista: Geotermia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000368588
ISSN: 0186-5897
Autores: 1
Instituciones: 1Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Morelia, Michoacán. México
Año:
Periodo: Jul-Dic
Volumen: 19
Número: 2
Paginación: 23-31
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español La circulación hidroterm a l en las cordilleras profundas del m a r es un proceso geológico fundam ental que contro la la transferencia de m a sa y energía des d e el inte rio r de la Tierra, a través de la litosfera oceánica, hacia la h i d r osfera y h a sta la atm ó sfera. Los reser vorios geotérm i cos sub m arinos contienen un potencial infinito de energía. Las propiedades y co m portam i ento de un sistem a de tal com p lejidad no pueden ser explicadas co m p letam e n t e por el estudio aislado de cada uno de sus componentes. Estos sistem as actúan com o un todo y no es posible entender su fun c ionam i en to sin considerar las in teracciones entre tod a s sus partes. La energía subm arina profunda se relaciona con la existencia d e abertu ras y f i suras que surgen e n muchos lugares a lo largo de los centros de d i s p ersión en tre las placas tectón icas. Es os lugares en la corteza oceánica tienen una longitud total d e 65,000 km. Hay dos tipos de recursos: los profundos, localizados a m á s de 2000 m bajo del nivel del m a r, y los superf iciales, cerca de las platafor m a s c ontinentales, entre 1 y 50 m e tros de profundidad. Am bos tipos existen en las costas m e xicanas d e l Océano Pacífico. El fluido hidroterm a l sub m arino sale por fisuras profundas del piso m a rino a tem p eraturas entre 350° C y 400° C, con velocid a des aproxim a dam e nte de 0.70 a 2.36 m/s, m ezclánd o se con el agua del m a r a 2° C. La depositación de m i nerales que acompañan al fluido provo ca la form ación de ch im eneas subm arinas que llegan alcanzar m á s de 15 m e tros de altura. Los flujos term ales convectivos m e didos en algunas chim eneas van de 1 a 93 MW T . El valor prom e d io para un solo or ificio es aproxim a dam e nte de 8 MW T . Co n unos pocos datos m e didos es posible estim a r una altura correspondi ente para la plum a for m ada de 370 m sobre el piso oceánico
Resumen en inglés Hydrothermal circulation al ong the deep ridges of the sea is a co m p lex process controlling m a ss and energy transfer fro m the interior of the ea rth through the oceanic lithosph ere, into the hyd rosphere an d then to the atm o sphere. The system extends for about 65,000 km along the earth ’s o ceanic crust and the deep , subm arine energy is related to th e hydrotherm al vents found in m a ny places along the o c eanic sp reading cen ters between tectonic plates. The properties and behavior of such a com p lex system cannot be thoroughly explain e d b y an isolated understan d ing of each one of each com ponent. The system acts as a w hole and it is not possible to understand its operation without considering the inter actions am ong its parts. Ther e ar e t w o types of resources: the deep ones over 2000 m below sea level and those 1 to 50 m d eep near the continental platform s. Both exis t alo ng the Mex i can coas t of the Pacific Ocean. The hydrotherm al fluid in the system at 350° C – 400° C ex its the seafloor at veloci ties between 0. 7 m / s and 2.36 m / s and m i xes with seawater at 2° C. Many vent fi elds have vertical structur es form ing chimneys up to 15 m high built of m a terials precipitated from the heated ven t fluid as it m i xes with s eawater. Therm a l flows m easured at these ch im neys, called b l ack sm okers, range fro m 1 to 93 MW T , with an accepted av erage value for a single orifice of about 8 M W T . W ith these data it is possible to estim ate a plu m e’s height of about 370 m above the seafloor
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Geofísica,
Oceanografía,
Geotermia submarina,
Chimeneas oceanicas,
Modelos matemáticos,
Elementos finitos
Keyword: Earth sciences,
Geophysics,
Oceanography,
Oceanic geothermics,
Oceanic chimneys,
Mathematical models,
Finite elements
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