عنوان : ( مدل‌سازی عددی پدیده‌ی تولید ماسه به کمک همبسته‌سازی روش‌های اجزای مجزا و شبکه بولتزمن )
نویسندگان: سیاوش هنری , سیداحسان سیدی حسینی نیا ,
Full Textچکیده
پدیده تولید ماسه سالانه هزینه‌ی گزافی را به صنعت نفت تحمیل می‌کند و در این پژوهش، به شبیه‌سازی عددی این پدیده پرداخته شده است. هدف از این پژوهش، علاوه بر شناخت کامل‌تر سازوکار ریزمقیاس تولید ماسه در توده‌های ماسه‌ای تحکیم‌نیافته (فاقد چسبندگی)، بررسی اثرگذاری دو عامل تنش همه‌جانبه و فشار سیال است. از روش های اجزای مجزا برای مدل‌سازی توده و روش شبکه‌ی بولتزمن جهت شبیه‌سازی رفتار جریان سیال از میان محیط متخلخل خاکی استفاده شد. اندرکنش جریان سیال و محیط دانه‌ای با استفاده از روش مرز متحرک مستغرق همبسته گردید. با توسعه یک برنامه رایانه ای، پدیده‌ی تولید ماسه تحت جریان شعاعی سیال در دو بُعد شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار تنش همه‌جانبه، مقدار ماسه‌ی تولیدی و نرخ تولید ماسه افزایش می‌یابد. همچنین، پس از شروع تولید ماسه و افزایش تعداد سیکل‌های محاسباتی، بدلیل تشکیل کمان ماسه‌ی پایدار در اطراف حفره‌ی مرکزی چاه، نرخ تولید ماسه در تمام نمونه‌ها کاهش می‌یابد. کمان‌های ماسه‌ای مستعد فروپاشی بوده و پس از ناپایداری هریک از آن‌ها، کمان جدید با قطری بزرگ‌تر جایگزین کمان قبل می‌شود. با بررسی چگونگی تولید ماسه با مقادیر گوناگون افت فشار سیال، مشخص گردید علی‌رغم تأثیر اندک مقدار فشار سیال بر تولید ماسه در تنش‌های کم، در سطوح تنش بالا افزایش اختلاف فشار سیال سبب افزایش فرسایش ذرات (بیش از دو برابر، با افزایش 50 درصدی فشار سیال) می‌شود. این مطالعه نشان داد مدل همبسته‌ی اجزای مجزا - شبکه‌ی بولتزمن در حالت دوبُعدی، می تواند سازوکار حاکم بر پدیده‌ی تولید ماسه را بخوبی بیان کند.
کلمات کلیدی
, جریان شعاعی, تولید ماسه, روش اجزای مجزا, روش شبکه بولتزمن, کمان ماسه
@article{paperid:1086424,
author = {هنری, سیاوش and سیدی حسینی نیا, سیداحسان},
title = {مدل‌سازی عددی پدیده‌ی تولید ماسه به کمک همبسته‌سازی روش‌های اجزای مجزا و شبکه بولتزمن},
journal = {مهندسی عمران امیرکبیر},
year = {2021},
month = {July},
issn = {2588-297X},
keywords = {جریان شعاعی، تولید ماسه، روش اجزای مجزا، روش شبکه بولتزمن، کمان ماسه},
}
%0 Journal Article
%T مدل‌سازی عددی پدیده‌ی تولید ماسه به کمک همبسته‌سازی روش‌های اجزای مجزا و شبکه بولتزمن
%A هنری, سیاوش
%A سیدی حسینی نیا, سیداحسان
%J مهندسی عمران امیرکبیر
%@ 2588-297X
%D 2021
