شبیه سازی جریان دو فازی غیر امتزاجی در محیط متخلخل با استفاده از روش شبکه بولتزمن

چکیده: امروزه با توجه به هزینه بالا و نتایج گاه نه چندان دقیق مطالعات آزمایشگاهی جریان دو فازی در محیط های متخلخل، گرایش محققین به این مطالعات در ابعاد مایکروسکوپیک و مزوسکوپیک به همراه شبیه سازی نرم افزاری مرتبط، رشد چشمگیری داشته است. در این پژوهش جریان دو فازی غیر امتزاجی در یک محیط متخلخل با استفاده از روش مشهور شبکه بولتزمن که در سالیان اخیر به عنوان یکی از روش های عددی موفق دیدگاه پایین به بالا شناخته شده است، شبیه سازی می شود.بدین منظور،نخست مدل شان-چن که یکی از سه مدل دو فازی قدرتمند بر مبنای روش شبکه بولتزمن است با جزئیات تشریح می شود. سپس با انجام دو دسته آزمون جداگانه «آزمون حباب» و «آزمون زاویه تماس» در زبان برنامه نویسی متلب، مدل از لحاظ تطبیق با قوانین آشنای لاپلاس و یانگ اعتبار سنجی می شود. در نهایت پس از تعریف یک محیط متخلخل به وسیله محاسبه تخلخل و تراوایی آن، یک سری آزمون های جریانی برای شبیه سازی یک جریان دو فازی آب و نفت در محیط متخلخل به منظور تولید نمودارهای فشار مویینگی برای حالات اولیه متمایز «آب پراکنده» و «نفت پراکنده» و دو زاویه تماس متفاوت انجام می شود. بر پایه نتایج بدست آمده، روند کلی نمودارهاتطبیق قابل قبولی را با روند معمول اینگونه نمودارها در مخازن هیدروکربوری نشان می دهد و همچنین با شرایط حاکم بر آزمون ها همخوانی دارد. کلمات کلیدی: جریان دوفازی غیر امتزاجی، روش شبکه بولتزمن، مدل شان- چن، قانون لاپلاس،قانون یانگ