Determinação da permeabilidade de meios porosos utilizando modelagem com elementos finitos baseada em imagens

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cunha, Alexsander Marciano da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/23382
Resumo: Esse trabalho apresenta um programa capaz de determinar a permeabilidade de um meio poroso utilizando imagens de microtomografia computadorizada de raios-X (micro-CT), homogeneização numérica e o Método dos Elementos Finitos (MEF). A determinação da permeabilidade requer a simulação de um fluido escoando por canais criados por poros conectados presentes na microestrutura interna do material. Para isso, um código computacional desenvolvido em MATLAB/Octave simula escoamentos governados pelas equações de Stokes e da continuidade. O programa utiliza condições de contornos periódicas e propõe duas metodologias diferentes para a aproximação das variáveis do problema: a discretização com funções de aproximação bilineares para ambas as velocidades e pressões com uma técnica de estabilização para a pressão, e a discretização com funções de aproximação biquadráticas para as velocidades e bilineares para as pressões, conhecida como discretização de Taylor-Hood. Para validar e estudar a convergência dos resultados, são computadas as permeabilidades de um meio poroso com grãos circulares e de um meio poroso com grãos quadrados. Por fim, a permeabilidade de uma amostra real de arenito é obtida a partir de uma imagem de alta resolução de sua microestrutura.
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