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

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorPereira, André Maués Brabo-
Autor(es): dc.contributorAraujo, João Felipe Mitre de-
Autor(es): dc.contributorLeiderman, Ricardo-
Autor(es): dc.creatorCunha, Alexsander Marciano da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:34:46Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:34:46Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-09-28-
Data de envio: dc.date.issued2021-09-28-
Data de envio: dc.date.issued2020-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/23382-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/773274-
Descrição: dc.descriptionEsse 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.-
Descrição: dc.descriptionThis work presents a program capable of determining the permeability of a porous medium using X-ray microcomputed tomography (micro-CT), numerical homogenization and the Finite Element Method (FEM). The permeability determination relies on the simulation of a fluid flowing through channels created by connected pores in the material’s internal microstructure. For this purpose, a computational code developed in Matlab/Octave simulates flows governed by the Stokes and continuity equations. The code uses periodic boundary conditions and proposed two different discretizations methodologies to approach the problem’s variables: the discretization with bilinear approximation functions for the velocities and pressure with pressure stabilization technique, and the discretization with biquadratic approximation functions for the velocities and bilinear for pressure, known as Taylor-Hood discretization. To validate and study the results’ convergence, the permeabilities of a porous medium with circular grains and a porous media with square grains are computed. Lastly, the permeability of a real sample of sandstone is obtained by a high-resolution image of it’s microstructure.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectPermeabilidade-
Palavras-chave: dc.subjectElementos finitos-
Palavras-chave: dc.subjectHomogeneização-
Palavras-chave: dc.subjectMicro-CT-
Palavras-chave: dc.subjectBilinear-
Palavras-chave: dc.subjectBiquadrático-
Palavras-chave: dc.subjectSimulação por computador-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo dos elementos finitos-
Palavras-chave: dc.subjectPermeabilidade relativa-
Palavras-chave: dc.subjectPermeability-
Palavras-chave: dc.subjectFinite elements method-
Palavras-chave: dc.subjectHomogenization-
Palavras-chave: dc.subjectMicro-CT-
Palavras-chave: dc.subjectBilinear-
Palavras-chave: dc.subjectBiquadratic-
Título: dc.titleDeterminação da permeabilidade de meios porosos utilizando modelagem com elementos finitos baseada em imagens-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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