Modelamento avançado de fluxo em fraturas de meios porosos: análise de parâmetros fluidodinâmicos

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: ALMEIDA, Arthur Gilzeph Farias.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Fator de Atrito; Abertura Hidráulica; Permeabilidade; Fratura; Método GBI; Friction Factor; Hydraulic Aperture; Permeability; Fracture; GBI Method; Engenharia de Processos
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36837

Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico do escoamento laminar de fluidos através de fraturas em meios porosos, obtendo resultados para parâmetros e propriedades fluidodinâmicas, como fator de atrito, permeabilidade, abertura hidráulica equivalente e transmissividade da fratura. Para cada modelo geométrico de fratura o domínio de estudo é particionado e para cada subdomínio é elaborado uma aproximação para as curvas a partir de regressão polinomial de alta ordem que, quando combinadas, representam a geometria da seção transversal da fratura. Com isso, pode-se definir um conjunto de funções base que são utilizadas para resolver a equação de quantidade de movimento, via o método GBI aplicado em cada subdomínio. Além disso, é desenvolvida uma formulação matemática para o problema de escoamento em fratura em meio poroso, resultando em equações que relacionam o produto ýÿ com a permeabilidade, a abertura hidráulica equivalente e a transmissividade da fratura. Nas simulações numéricas é utilizado o software Maple para elaboração do código que possibilita gerar as aproximações para as curvas e obter os resultados para o produto ýÿ, a permeabilidade, a abertura hidráulica equivalente e a transmissividade da fratura para um determinado número de partições e funções base. Estes resultados são comparados com outros resultados contidos na literatura e se mostram condizentes com a teoria, demonstrando a eficácia da metodologia matemática proposta. Por fim, foram simulados e avaliados o efeito dos parâmetros fluidodinâmicos e aspectos geométricos da fratura sobre a queda de pressão, fator de atrito e os perfis de velocidade.