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Diversas investigaciones (Huang et al. 2002; Theodoropoulou et al. 2003;
Gaganis et al. 2004) demuestran que las técnicas basadas en el análisis de la imagen
digital del movimiento de un trazador coloreado resultan una valiosa herramienta para
estudiar experimentos de flujo y transporte llevados a cabo en laboratorio. Esta validez
se debe a que son capaces de proporcionar una serie de mapas de concentraciones en el
tiempo y en el espacio mucho más precisa que con los métodos convencionales y de
manera no intrusiva.
Aun así, a pesar de que el número de estudios que utilizan tanques de
experimentación de escala intermedia ha crecido en los últimos 15 años, pocos de ellos
han investigado el comportamiento no fickiano del transporte de solutos. Silliman y
Simpson (1987) y Schincariol y Schwartz (1990) son los pocos ejemplos de más de 15
años que se encuentran sobre el particular. Siguiendo la estela de estos trabajos, Forrer
(1999) y Foerrer y col (2000) utilizan imágenes digitales para visualizar el movimiento
de un trazador coloreado. En estos trabajos, parámetros del transporte como la
dispersividad se estiman tras optimizar el ajuste entre los perfiles de concentración
calculados y observados de convertir el color de los pixeles de la imagen en
concentraciones de soluto.
Pang y Hunt (2001) llevaron a cabo estudios de la dispersividad a lo largo de una
columna de 8 m de longitud, obteniendo que la dispersividad variaba con la distancia
recorrida aún en un medio homogéneo. Levy y Berkowitz (2002) ampliaron este estudio
realizando diversos ensayos de flujo y transporte en un tanque de laboratorio utilizando
tres tipos de medios: un medio homogéneo, un medio heterogéneo aleatorio y un medio
heterogéneo con correlación exponencial, utilizando tres tipos de arena. Los resultados
demuestran que en todos los casos, incluido en el medio homogéneo, las curvas de
llegada de soluto muestran características que no quedan bien explicadas por la teoría
clásica.
Posteriormente, Inoue y Tanaka (2005) e Inoue y col (2006) utilizaron la imagen
digital para estimar el coeficiente de dispersión y sen un tanque bidimensional de
escala intermedia para estimar el coeficiente de dispersión global y su evolución
temporal, así como la velocidad convectiva del penacho de trazador. En este tanque se
realizaron ensayos de flujo y transporte con distintos gradientes y en medios
homogéneos formaos por materiales de diferentes granulometrías. Los resultados
muestran que el coeficiente de dispersión es proporcional al gradiente de alturas y
aumenta conforme disminuye la granulometría del material. Lo que implica que la
dispersividad es inversamente proporcional al tamaño de grano del material y es
independiente de la velocidad. También establecen que el ratio entre la dispersividad
longitudinal y lateral es aproximadamente de 0,1 y describen cómo la diferencia entre
los resultados observados y los predichos por la ecuación de convección-dispersión
aumentan conforme aumenta la velocidad. Los trabajos examinados se centran en la
obtención detallada de la evolución de la dispersividad global en el tiempo y, hasta el
momento no se tiene noticia de ningún trabajo centrado en analizar la dispersividad a
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