Search
Simulations of high-pressure fluid flow in a pre-cracked rock specimen composed of densely packed bonded spheres using a 3D CFD model and simplified 2D coupled CFD-DEM approach
Abstract
W artykule zastosowano dwa różne podejścia do opisu jednofazowego przepływu płynu w wstępnie spękanej próbce skały o niskiej porowatości pod wysokim ciśnieniem. Głównym celem pracy było bezpośrednie porównanie rozkładu ciśnień, gęstości i prędkości płynów we wstępnie pękniętej próbce. Zachowanie próbki imitującej skałę zostało opisane przez gęsto upakowane połączone kohezją kulki z nakładającymi się na siebie elementami. Pierwsze podejście polegało na symulacji trójwymiarowego turbulentnego przepływu ściśliwego płynu w domenie ciągłej między nieruchomymi kulami. W modelu wykorzystano metodę objętości skończonych (FVM) do rozwiązania równań Naviera-Stokesa uśrednionych przez Reynoldsa i podstawowych równań modelu naprężeń Reynoldsa (BSL). Drugie podejście polegało na zastosowaniu sprzężonego modelu 2D DEM-CFD, które symulowało laminarny przepływ płynu w sieci złożonej z kanałów w obszarze ciągłym między swobodnymi kulami. Układ kul był taki sam w obu podejściach. Uzyskano podobne rozkłady ciśnienia i gęstości płynów oraz masowe natężenia przepływu płynu. Jednak prędkości płynu i jego linie przepływu były nieco inne. Pomimo uproszczonego modelu przepływu płynu, podejście 2D DEM-CFD wystarczająco dokładnie opisało przepływ płynu we wstępnie pękniętych połączonych kohezją próbkach ziarnistych przy ogromnej redukcji czasu symulacji.
Citations
-
4
CrossRef
-
0
Web of Science
-
4
Scopus
Authors (3)
Cite as
Full text
full text is not available in portal
Keywords
Details
- Category:
- Articles
- Type:
- artykuły w czasopismach
- Published in:
-
POWDER TECHNOLOGY
no. 417,
ISSN: 0032-5910 - Language:
- English
- Publication year:
- 2023
- Bibliographic description:
- Abdi R., Krzaczek M., Tejchman-Konarzewski A.: Simulations of high-pressure fluid flow in a pre-cracked rock specimen composed of densely packed bonded spheres using a 3D CFD model and simplified 2D coupled CFD-DEM approach// POWDER TECHNOLOGY -Vol. 417, (2023), s.118238-
- DOI:
- Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1016/j.powtec.2023.118238
- Sources of funding:
-
- Free publication
- Verified by:
- Gdańsk University of Technology
seen 95 times