شبیه سازی جدایش نفت از ماسه های نفتی

بشر نفت را با عنوان طلای سیاه می شناسد، ماده بسیار ارزشمندی که در طی سال های اخیر تأثیر شگرفی بر زندگی انسان گذاشته است. شاید هنوز زمان زیادی از کشف اولین چاه نفت در دنیا سپری نشده باشد، اما در پی مصرف بی رویه آن بشر به دنبال جایگزینی برای این ماده ارزشمند است. شاید یافتن جایگزینی برای نفت غیر ممکن به نظر برسد زیرا این ماده ارزشمند نه تنها انرژی مورد نیاز بشر را تأمین می کند بلکه به عنوان ماده اولیه جهت ساخت محصولات متعددی به کار می رود. منابع ماسه نفتی در بسیاری از نقاط کره زمین وجود داشتند، اما به علت قیمت ارزان نفت خام استخراج نفت از این منابع مقرون به صرفه به نظر نمی رسید. پس از افزایش قیمت نفت در سال های اخیر استخراج نفت از این منابع بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. یکی از دشواری های استخراج نفت از منابع ماسه نفتی ویسکوزیته بسیار بالای نفت در این منابع می باشد به گونه ای که لفظ قیر خام را در عوض نفت برای آن به کار می برند. جهت کاهش ویسکوزیته قیر خام روش های مختلفی به کار گرفته می شود که از معمول ترین آن ها تزریق بخار یا آب داغ به منابع می باشد. در پژوهش حاضر با استفاده از روش های دینامیک سیالات محاسباتی به شبیه سازی عبور جریان یکنواخت سیال بر روی یک ذره کروی شکل ماسه نفتی پوشیده شده با لایه ای از نفت در میدان گرانش به منظور بررسی جدایش نفت پرداخته شده است. در این پژوهش ضمن حل معادلات حاکم بر جریان سیال معادله انرژی نیز به صورت همزمان برای ناحیه جامد و سیال در حالت گذرا حل گردیده است. در نهایت نتایج این پژوهش به صورت بررسی پارامترهای تاثیر گذار بر جدایش نفت و مقادیر بهینه آن ها ارائه شده است.