شماره کتابشناسی ملی
شماره
۲۳۹۲۴پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
مطالعه نظری جریان سیالات غیر نیوتنی در محیطهای متخلخل با استفاده از مدل‌ص شبکه حفره‌ای و بهینه‌سازی حداقل مسیر آستانه
عنوان اصلي به زبان ديگر
Theoretical study of non-Newtonian fluid flow behavior in porous media using pore network model and optimization of minimum threshold path
نام نخستين پديدآور
/حمید دیداری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی و نفت
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، عباسپور
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی شیمی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۹/۲۶
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
مطالعه جریان سیالات غیرنیوتنی در محیطهای متخلخل برای درک فرایندهای مهمی مانند جریان سیالات پلیمری، فیلتراسیون و صنایع غذایی ضروری است .برای جریان سیالات دارای تنش تسلیم مانند سیال بینگهام، یک حداقل فشار آستانه خارجی وجود دارد که در کمتر از آن فشار، جریان ماکروسکوپی در محیط متخلخل وجود نخواهد داشت .محاسبه فشار آستانه یک مسئله بنیادین و دشوار در محیط متخلخل است .در این رساله یک الگوریتم جدید برای تعیین فشار آستانه جریان سیال بینگهام در یک محیط متخلخل، که با استفاده از شبکه حفره‌ای مدل شده است، ارائه شده است .الگوریتم استفاده شده در این رساله الگوریتم کلونی مورچگان است .سپس با استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان و مدل شبکه حفره‌ای، جریان سیال بینگهام در ماسه سنگ کوه سایمون که یک محیط متخلخل ناهمگن است، بررسی شده است .شبکه متناظر با استفاده از تصویربرداری مستقیم از محیط متخلخل استخراج شده است .برای اعتبارسنجی نتایج از دو روش استفاده شد .در روش اول نتایج روش شبکه حفرات در درون یک لوله با نتایج حاصل از روش المان محدود مقایسه شد که تطابق خوبی داشتند .در روش دوم نتایج نفوذپذیری مطلق با دادهای موجود در منابع مقایسه شد .ابتدا میدان فشار در داخل شبکه با استفاده از مدل سیال نیوتنی و سیال بینگهام در فشارهای ورودی مختلف به صورت پایا شبیه‌سازی و با یکدیگر مقایسه شد .برای سیال نیوتنی میدان فشار در داخل شبکه به صورت خطی است ولی در مورد سیال بینگهام در فشارهای کمتر از فشار آستانه، سیال در داخل شبکه جریان ندارد .با افزایش فشار به بیشتر از فشار آستانه سیال شروع به حرکت می‌کند .سپس برای ارزیابی صحت و کارایی محاسباتی الگوریتم کلونی مورچگان، محاسبات یکسانی با استفاده از دو روش موجود در منابع، یعنی نفوذ تهاجمی با حافظه و مسیر حداقل فشار انجام شد .نتایج نشان دادند که فشار محاسبه شده توسط الگوریتم کلونی مورچگان کمتر از دو روش دیگر است .روش نفوذ تهاجمی با حافظه تضمین نمی‌کند که مسیر پیدا شده دارای حداقل فشار آستانه باشد، در حالی که الگوریتم مسیر حداقل فشار یک مقدار تقریبی ولی نسبتا دقیق برای مسئله ارائه می‌دهد .در نهایت اثر مورفولوژی فضای منافذ یعنی توزیع اندازه حفرات و گلوگاه‌ها را بر حداقل فشار آستانه و نفوذپذیری مطلق بررسی شد .نتایج نشان دادند که تأثیر توزیع اندازه گلوگاه‌ها بر روی نفوذپذیری مطلق بیشتر از توزیع اندازه حفرات است .همچنین در همه موارد الگوریتم کلونی مورچگان، فشار آستانه را کمتر از روش‌های نفوذ تهاجمی با حافظه و مسیر حداقل فشار پیش‌بینی کرد
متن يادداشت
Studying the flow of non-Newtonian fluids in porous media is essential to understanding important processes such as polymer fluid flow, filtration, and the food industry. For fluids with yield stresses such as Bingham fluid, there is aminimum external threshold pressure below which there would be not macroscopic flow inthe porous medium. Computing the threshold pressure is a difficult problem. We present anew algorithm for determining the threshold pressure for flow of a Bingham fluid through a porous medium, modeled by a pore network (PN) model. The algorithm, the ant colony optimization (ACO), is described in detail. We then use the algorithm and the PN model to study flow of Bingham fluids in a heterogeneous porous medium, the Mt. Simon sandstone, whose PN and its characteristics were extracted from the sandstone's image. Two methods is used to validate the PN results. In the first method, the results of the PN inside a pipe is compared with the results of the finite element method, which were in good agreement. In the second method, the results of absolute permeability is compared with the data in the literature.First, the pressure field inside the network is steady stately simulated and compared with each other using Newtonian fluid and Bingham fluid models at different inlet pressures. For Newtonian fluid, the pressure field inside the network is linear, but for Bingham fluid at pressures below the threshold pressure, the fluid does not flow inside the network. As the pressure increases above threshold pressure, the fluid onsets.To assess the accuracy and computational efficiency of the ACO algorithm, we carry out the same computations with two previous methods, namely, invasion percolation with memory (IPM) and the path of minimum pressure (PMP) algorithms. The results showed that the pressure calculated by the ACO is less than the other two methods. The IPM does not guarantee identification of the optimal flow path with the minimum threshold pressure, while the PMP algorithm provides an approximate, albeit accurate, solution of the problem.Finally, the effect of pore space morphology, the pore-body size distribution and the thorat-body size distribution on the minimum threshold pressure and absolute permeability is investigated. The results showed that the effect of throat size distribution on absolute permeability is greater than the pore size distribution. Also, in all cases, the ant colony algorithm predicts the threshold pressure less than IPM and PMP
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Theoretical study of non-Newtonian fluid flow behavior in porous media using pore network model and optimization of minimum threshold path
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
دیداری، حمید
مستند نام اشخاص تاييد نشده
Didari, Hamid
نام شخص - ( مسئولیت معنوی درجه دوم )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
اقدسی نیا، حسن، استاد راهنما
مستند نام اشخاص تاييد نشده
سهیمی، محمد، استاد راهنما
مستند نام اشخاص تاييد نشده
سلامی حسینی، مهدی، استاد مشاور
مستند نام اشخاص تاييد نشده
ابراهیمی، فاطمه، استاد مشاور
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
