Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tenereli, Keveen Rodrigo Enferdi
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234530
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2021.
id UFSC_923ec77fb4a4db61320f9af69a4f4f1b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/234530
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fraturaEngenharia mecânicaMétodo dos volumes finitosMecânica da fraturaEngenharia do petróleoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2021.Este trabalho apresenta uma implementação numérica do problema de escoamento em um meio poroso e no interior de uma fratura hidráulica, assim como a troca de fluido entre os dois domínios. O Método dos Volumes Finitos e o Método dos Volumes Finitos baseado em Elementos são utilizados para a obtenção das equações discretizadas do modelo matemático. É desenvolvido um método de acoplamento para modelar o escoamento entre a fratura e a rocha. Dois modelos distintos para o escoamento na fratura são comparados em termos da acurácia da solução e de seu custo computacional. O primeiro modelo se baseia na solução analítica de Poiseuille para placas planas, tradicionalmente utilizado na literatura, e o segundo modelo, proposto pelo autor, se baseia nas equações de Navier-Stokes. Os resultados obtidos para essa comparação indicam que o uso do modelo de Poiseuille é vantajoso para os problemas usuais de fraturamento hidráulico, com um valor de diferença percentual relativa entre os modelos de aproximadamente 0,1% para um número de Reynolds na entrada na ordem de dez elevado a quinta e com um tempo de computação médio 50% menor para a solução do modelo de Poiseuille. Resultados são mostrados para problemas diversos envolvendo fraturas, com o intuito de discutir e explorar os fenômenos físicos e a implementação numérica desenvolvida.Abstract: This work presents a numerical implementation of the problem of flow in a porous medium and inside a hydraulic fracture, as well as the fluid exchange between the two domains. The Finite Volume Method and the Element-based Finite Volume Method are employed to obtain the discretized equations of the mathematical model. A coupling method is developed to model the flow between the fracture and the rock. Two distinct models for fracture flow are developed and compared in terms of the accuracy of the solution and its computational cost. The first model is based on Poiseuille?s analytical solution for parallel plates, traditionally used in the literature, and the second model, proposed by the author, it?s based on the Navier-Stokes equations. The results obtained for this comparison indicate that the use of Poiseuille?s model is advantageous for regular problems of hydraulic fracturing, with a relative percent difference of approximately 0,1% for a Reynolds number at the entrance of the order of ten to the power of five and a computational time 50% smaller for the solution of Poiseuille?s model. Results are shown for several problems involving fractures, in order to discuss and explore the physical phenomena and the numerical implementation developed.Maliska, Clóvis RaimundoHonório, Hermínio TasinafoUniversidade Federal de Santa CatarinaTenereli, Keveen Rodrigo Enferdi2022-05-19T14:39:20Z2022-05-19T14:39:20Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis117 p.| il., gráfs.application/pdf375339https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234530porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-05-19T14:39:20Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/234530Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732022-05-19T14:39:20Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
title Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
spellingShingle Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
Tenereli, Keveen Rodrigo Enferdi
Engenharia mecânica
Método dos volumes finitos
Mecânica da fratura
Engenharia do petróleo
title_short Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
title_full Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
title_fullStr Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
title_full_unstemmed Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
title_sort Simulação numérica do escoamento em um meio poroso com uma fratura
author Tenereli, Keveen Rodrigo Enferdi
author_facet Tenereli, Keveen Rodrigo Enferdi
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Maliska, Clóvis Raimundo
Honório, Hermínio Tasinafo
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Tenereli, Keveen Rodrigo Enferdi
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia mecânica
Método dos volumes finitos
Mecânica da fratura
Engenharia do petróleo
topic Engenharia mecânica
Método dos volumes finitos
Mecânica da fratura
Engenharia do petróleo
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2021.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2022-05-19T14:39:20Z
2022-05-19T14:39:20Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 375339
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234530
identifier_str_mv 375339
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/234530
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 117 p.| il., gráfs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652162198142976

Registros relacionados