مدل‌کردن جریان سیال در شکستگی سنگی به روش اتومات سلولی

نویسندگان

  • احمد فهیمی‌فر استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست و عضو هسته قطب علمی مقاومسازی و بهینه سازی ابنیه، ساختگاهها و شریانهای ،( حیاتی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلیتکنیک تهران
  • علی وارث وزیریان نویسنده مسئول و دانشجوی دکترای مکانیک خاک و مهندسی پی، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ( (پلیتکنیک تهران
چکیده مقاله:

مدل‌سازی جریان سیال درون شکستگی طبیعی سنگی یکی از مسائل مهم در ژئومکانیک بشمار می‌رود. بطور کلی روشهای عددی گوناگونی بمنظور مدل‌سازی جریان سیال در شکستگیها بکار می‌روند. در کنار روشهای عددی متداول، روش اتومات سلولی قابلیت زیادی در مدل‌سازی پدیده‌های فیزیکی پیچیده مانند جریان سیال، مدل‌سازی گسل و ایجاد و رشد ترک از خود نشان داده است و از این رو می‌تواند نقش مفیدی در مدل سازی جریان در شکافهای سنگی، به کمک سایر روشها ایفا کند. در این مطالعه، جریان سیال نیوتنی در یک شکستگی با دیواره‌های صاف و نیز زبر با بهره‌گیری از روش عددی اتومات سلولی مدل شده است. در این تحقیق سیال بصورت تک‌فاز در نظر گرفته شده و شکاف طبیعی نیز بصورت دوبعدی مدل می‌شود. بمنظور مدل‌سازی عددی، برنامه‌ای در محیط برنامه‌نویسی فرترن تهیه شده و مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، ابتدا روش اتومات سلولی معرفی شده و چگونگی کاربرد آن در مدل‌سازی جریان سیال تشریح می‌گردد. در ادامه، چگونگی مدل‌سازی جریان سیال و چگونگی شبیه‌سازی شرایط مرزی بیان می‌گردد. در پایان نیز نتایج مدل‌سازی ارائه شده و با روشهای تحلیلی و تجربی مقایسه می‌شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل کردن جریان سیال در شکستگی سنگی به روش اتومات سلولی

مدل سازی جریان سیال درون شکستگی طبیعی سنگی یکی از مسائل مهم در ژئومکانیک بشمار می رود. بطور کلی روشهای عددی گوناگونی بمنظور مدل سازی جریان سیال در شکستگیها بکار می روند. در کنار روشهای عددی متداول، روش اتومات سلولی قابلیت زیادی در مدل سازی پدیده های فیزیکی پیچیده مانند جریان سیال، مدل سازی گسل و ایجاد و رشد ترک از خود نشان داده است و از این رو می تواند نقش مفیدی در مدل سازی جریان در شکافهای سنگ...

متن کامل

شناسایی مسیرهای اصلی جریان سیال اطراف حفریات زیرزمینی با استفاده از روش ترکیبی شبکه شکستگی مجزا و اتومات سلولی

یکی از مؤثرترین روش‌های مدل سازی رفتار هیدرولیکی توده سنگ و تحلیل جریان آب ورودی به درون حفریات زیرزمینی در محیط‌های سنگی دارای شکستگی، روش شبکه شکستگی مجزا (DFN) است. در بسیاری از مسائل تحلیل جریان با استفاده از روش DFN، دامنه مورد استفاده دارای چند صد تا چند هزار شکستگی است که وجود این تعداد شکستگی باعث پیچیدگی و افزایش شدید زمان محاسبات می شود. برای به کارگیری مؤثر این روش، لازم است که زمان ...

متن کامل

شناسایی مسیرهای اصلی جریان سیال اطراف حفریات زیرزمینی با استفاده از روش ترکیبی شبکه شکستگی مجزا و اتومات سلولی

یکی از مؤثرترین روش های مدل سازی رفتار هیدرولیکی توده سنگ و تحلیل جریان آب ورودی به درون حفریات زیرزمینی در محیط های سنگی دارای شکستگی، روش شبکه شکستگی مجزا (dfn) است. در بسیاری از مسائل تحلیل جریان با استفاده از روش dfn، دامنه مورد استفاده دارای چند صد تا چند هزار شکستگی است که وجود این تعداد شکستگی باعث پیچیدگی و افزایش شدید زمان محاسبات می شود. برای به کارگیری مؤثر این روش، لازم است که زمان ...

متن کامل

مدل‌سازی جریان سیال در محیط ناپیوسته‌ی سنگی با استفاده از شبکه‌ی شکستگی مجزا

در این نوشتار، ضمن تشریح مبانی جریال سیال و روش‌های مدل‌سازی رفتار هیدرولیک در محیط‌های سنگی، مطلوب‌ترین روش برای مدل‌سازی جریان سیال در محیط ناپیوسته‌ی سنگی و برای مسائل میدان نزدیک، انتخاب و توسعه داده شده است. بدین منظور، یک کد محاسباتی به نام F‌N‌E‌T‌F برای ساخت شبکه‌ی شکستگی مجزا و تحلیل عددی جریان سیال در شبکه‌ی شکستگی توسعه داده شده است. در ادامه، این کد محاسباتی با استفاده از داده‌های م...

متن کامل

بررسی جریان غیرخطی در شکستگی های سنگی با دیواره زبر

در بسیاری از ساختارهای زمین شناسی، نفوذپذیری ماتریکس سنگ در مقایسه با شکستگی های توده سنگ ناچیز است و شکستگی ها مسیر اصلی جریان سیال در توده سنگ هستند. رفتار جریان سیال درون شکستگی به دلیل افزایش کارایی مطالعات طراحی، اجرا و ایمنی سازه های زیرزمینی و روباز به عنوان یک موضوع مهم تحقیقاتی تلقی می شود. در این مقاله، جریان سیال یک فازی درون شکستگی های سنگی مطالعه شده است. دامنه محاسباتی یک شکستگی ف...

متن کامل

مدل سازی جریان سیال در محیط ناپیوسته ی سنگی با استفاده از شبکه ی شکستگی مجزا

در این نوشتار، ضمن تشریح مبانی جریال سیال و روش های مدل سازی رفتار هیدرولیک در محیط های سنگی، مطلوب ترین روش برای مدل سازی جریان سیال در محیط ناپیوسته ی سنگی و برای مسائل میدان نزدیک، انتخاب و توسعه داده شده است. بدین منظور، یک کد محاسباتی به نام f n e t f برای ساخت شبکه ی شکستگی مجزا و تحلیل عددی جریان سیال در شبکه ی شکستگی توسعه داده شده است. در ادامه، این کد محاسباتی با استفاده از داده های م...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 42  شماره 3

صفحات  9- 18

تاریخ انتشار 2014-01-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023