Mô hình chính xác dầu và nước tương tác như thế nào? Dầu và nước tương tác lẫn nhau như thế nào? Cho đến nay, các nhà nghiên cứu chỉ có thể tiến hành nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Nhà nghiên cứu Hà Lan, Twan Gielen, đã thiết kế một chương trình mô phỏng để nghiên cứu sự tương tác giữa dầu và nước bên ngoài phòng thí nghiệm, cung cấp sâu sắc hiểu biết về việc nhiễm bẩn nguồn nước ngầm.
Các nhà khoa học muốn biết dầu và nước tồn tại trong lòng đất như thế nào. Cách thức mô tả phương pháp hoạt động này xuất phát từ phòng thí nghiệm và giả sử rằng dầu và nước ở thế cân bằng. Trong đó, sự bão hòa của chất lỏng (gồm nước và không khí) đóng 1 vai trò quan trọng. Tuy nhiên, thực tế có nhiều nhân tố khác cũng đóng một vai trò trong đó, ví dụ: thời gian và vị trí của lưu chất. Gielen đã phát triển một mô hình để tái tạo tính xác thực ở tỷ lệ kính hiển vi. Mô hình này giống như tháp gồm nhiều viên bi nhỏ.
Những hạt cát:
Các viên bi rỗng có đường kính khoảng 0.1 mm (màu đỏ là dầu, màu xanh dương là dòng nước). Một tháp có bề rộng gồm 30 viên bi, chiều sâu là 30 viên và chiều cao 40 viên bi. Đó là con số cực đại mà máy vi tính có thể tính toán. Những viên bi miêu tả khoảng hở giữa các hạt cát. Những khoảng trống lớn liên kết các khoảng hở nhỏ lại với nhau. Sự mô phỏng của Gielen đưa ra một cách nhìn nhận đầy đủ về việc dầu và nước chảy qua các khoảng trống.
Thời gian:
Hiện tượng chính trong nghiên cứu động lực lưu chất ở hai pha là áp lực khác nhau giữa dầu và nước: áp lực mao dẫn. Nếu bạn có thể tính toán áp lực này, bạn có thể xác định cách thức dầu và nước di chuyển tương tác lẫn nhau. Gielen đã sử dụng dữ liệu của ông để mở rộng sự mô tả truyền thống của áp lực mao dẫn. Với miêu tả này, ông có thể mô tả chân thực hơn hoạt động của hai dòng lưu chất này.
Ông là người đầu tiên theo hướng nghiên cứu trên trong phạm vi này bất kể thời gian. Trong tương lai, những nhà nghiên cứu muốn có một tính toán chính xác về chuyển động của sự nhiễm bẩn nguồn nước ngầm.