[en] DETERMINATION OF ABSOLUTE PERMEABILITY IN POROUS MEDIA USING THE NAVIER-STOKES EQUATION SOLUTION ON THE PORE SCALE

[pt] DETERMINAÇÃO DA PERMEABILIDADE ABSOLUTA EM MEIOS POROSOS ATRAVÉS DA SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO DE NAVIER-STOKES NA ESCALA DE POROS

[pt] ELISA DEMORI LACOMBE PENNA DA ROCHA

[pt] ESCOAMENTO EM MEIOS POROSOS

[pt] PERMEABILIDADE ABSOLUTA

[pt] EQUACOES DE NAVIER STOKES

[en] FLOW THROUGH POROUS MEDIA

[en] ABSOLUTE PERMEABILITY

[en] NAVIER STOKES EQUATIONS

[pt] A análise do escoamento de fluidos Newtoniano e não-Newtonianos em meio porosos e a estimativa de sua permeabilidade absoluta sem o uso de técnicas experimentais ainda é um grande desafio para a engenharia. A dificuldade se dá devido à natureza complexa dos diferentes meios porosos existentes e a heterogeneidade do meio poroso. No presente trabalho realizou-se uma simulação numérica do escoamento no espaço poroso de um meio poroso, aproximado como um meio bidimensional, de fluidos Newtonianos e não-Newtonianos, através da solução das equações de conservação de massa e quantidade de movimento por elementos finitos. Uma ferramenta computacional foi criada em linguagem Python, com a utilização do pacote FEniCS, com a finalidade de realizar modelagens de escoamentos bidimensionais e analisar o comportamento de velocidade, pressão e os efeitos de viscosidade não-Newtoniana no escoamento. Os resultados obtidos de pressão e velocidade do escoamento Newtoniano foram utilizados para determinar a permeabilidade absoluta com a utilização da lei de Darcy para meios porosos.

[en] The analysis of the Newtonian and non-Newtonian flows in porous media and the estimation of the absolute permeability without running experiments is still a major challenge in engineering. The difficulty is due to the complex nature of the different existing porous media and the media matrices heterogeneity of the pore space. In the present work, numerical simulation of the Newtonian and non-Newtonian pore scale flow through a porous media 2D model was performed by solving the mass and momentum conservation equations using the finite element method. A computational tool was created in python language, using the FEniCS package, to perform two-dimensional flow modeling and analyze the behavior of velocity, pressure, and the effect of non-Newtonian viscosity on the flow. The results obtained from pressure and velocity of the Newtonian flow were used to determine the absolute permeability with the use of Darcy s law for porous media.

MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO

SERGIO SANTIAGO RIBEIRO

2021-01-14

[pt] TEXTO

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