Wyszukiwarka
Wyniki wyszukiwania dla: SZCZELINOWANIE HYDRAULICZNE, SKAŁA, DEM, CFD, PĘKANIE, GAZ
-
Modelling hydraulic and capillary-driven two-phase fluid flow in unsaturated concretes at the meso-scale with a unique coupled DEM-CFD technique
PublikacjaThe goal of the research was to demonstrate the impact of thin porous interfacial transition zones (ITZs) between aggregates and cement matrix on fluid flow in unsaturated concrete caused by hydraulic/capillary pressure. To demonstrate this impact, a novel coupled approach to simulate the two-phase (water and moist air) flow of hydraulically and capillary-driven fluid in unsaturated concrete was developed. By merging the discrete...
-
Effect of gas content in macropores on hydraulic fracturing in rocks using a fully coupled DEM/CFD approach
PublikacjaW pracy skupiono się na wpływie zawartości gazu w makroporach skał na proces szczelinowania hydraulicznego. Proces został zasymulowany przez połączenie metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w ramach dwuwymiarowych (2D) warunków izotermicznych. Mechaniczne zachowanie skały zostało zasymulowane za pomocą DEM, a CFD została wykorzystana do opisu zachowanie przepływu laminarnego, dwufazowego płynu...
-
Modeling of capillary fluid flow in concrete using a DEM-CFD approach
PublikacjaSformułowano połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego hydraulicznie i kapilarnie w nienasyconym betonie. Proces przepływu analizowano numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych (2D), łącząc metodę elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych. Przeprowadzono w pełni sprzężone hydromechaniczne testy symulacyjne na małych próbkach betonu o uproszczonej...
-
Modelling of Hydraulic Fracturing in Rocks in Non-isothermal Conditions Using Coupled DEM/CFD Approach with Two-Phase Fluid Flow Model
PublikacjaSkała łupkowa jest materiałem silnie niejednorodnym, nieciągłym i porowatym. W warunkach nieizotermicznych ruch płynu w układzie porów i kapilar jest silnie sprzężony z przenoszeniem ciepła. Przebieg szczeliny hydraulicznej silnie zależy od stopnia nasycenia skały. Opracowano innowacyjny model termo-hydro-mechaniczny oparty na modelu DEM w celu szczegółowego śledzenia frakcji ciecz/gaz w porach i pęknięciach pod kątem ich różnej...
-
Modelling of Capillary Pressure-driven Water Flow in Unsaturated Concrete Using Coupled DEM/CFD Approach.
PublikacjaSformułowano nowatorskie, połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego kapilarami w nienasyconym betonie. Dzięki połączeniu metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych proces został zbadany numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych. Niewielkie próbki betonu o uproszczonej mezostrukturze cząstek poddano w pełni sprzężonym hydromechanicznym...
-
Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter
PublikacjaIzotermiczny ściśliwy jednofazowy przepływ cieczy przez niejednorodną masę ziarnistą składającą się z gęsto upakowanych zachodzących na siebie kul imitujących skałę pod wysokim ciśnieniem zbadano numerycznie przy użyciu dwóch różnych podejść. Pierwsze podejście zwane pełnym modelem 3D CFD stosowało metodę skończonych objętości (FVM) do rozwiązania uśrednionego równania Naviera-Stokesa zakładając model naprężeń Reynoldsa (BSL) w...
-
Effect of free water on the quasi‑static compression behavior of partially‑saturated concrete with a fully coupled DEM/CFD approach.
PublikacjaThe work aims to numerically investigate the quasi-static response of partially fluid-saturated concrete under two-dimensional uniaxial compression at the mesoscale. We investigated how the impact of free pore fluid content (water and gas) affected the quasi-static strength of concrete. The totally and partially fluid-saturated concrete behavior was simulated using an improved pore-scale hydro-mechanical model based on DEM/CFD....
-
Simulations of hydro-fracking in rock mass at meso-scale using fully coupled DEM/CFD approach
PublikacjaThe paper deals with two-dimensional (2D) numerical modelling of hydro-fracking (hydraulic fracturing) in rocks at the meso-scale. A numerical model was developed to characterize the properties of fluid-driven fractures in rocks by combining the discrete element method (DEM) with computational fluid dynamics (CFD). The mechanical behaviour of the rock matrix was simulated with DEM and the behaviour of the fracturing fluid flow...
-
Impact of free water on strain rate response of concrete in compression with a fully coupled DEM/CFD approach
PublikacjaW tym artykule zbadano wpływ zawartości wody na dynamiczne zachowanie betonu w stanie jednokierunkowego ściskania w mezoskali. Przeprowadzono obszerne dwuwymiarowe (2D) badania dynamiczne wpływu wolnej wody na dynamiczną wytrzymałość i pękanie betonu o niskiej porowatości. Dogłębnie zbadano wpływ szybkości odkształcania, nasycenia płynem i lepkości płynu. Zachowanie betonu w pełni i częściowo nasyconego płynem symulowano przy użyciu...
-
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
PublikacjaW 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...
-
Hydraulic fracturing process in rocks – small-scale simulations with a novel fully coupled DEM/CFD-based thermo-hydro-mechanical approach
PublikacjaW artykule przedstawiono dwuwymiarową (2D) symulację numeryczną szczelinowania hydraulicznego w małej skali przeprowadzoną w próbkach skał posiadających pojedynczą szczelinę wtryskową. Wykorzystano unikalny model termo-hydro-mechaniczny (THM) w skali porów oparty na DEM/CFD do symulacji dwufazowego laminarnego przepływu płynu (wody i gazu) z przenoszeniem ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o niskiej porowatości. Korzystając...
-
Coupled DEM/CFD analysis of impact of free water on the static and dynamic response of concrete in tension regime
PublikacjaW tym artykule zbadano numerycznie quasi-statyczne i dynamiczne zachowanie częściowo nasyconego płynem betonu w warunkach dwuwymiarowego (2D) jednoosiowego rozciągania w mezoskali. Obliczono, jaki wpływ ma zawartość wolnego płynu porowego (gazu i wody) na proces pękania i wytrzymałość betonu w rozciąganiu. Do symulacji zachowania betonu całkowicie i częściowo nasyconego płynem w warunkach quasi-statycznych i dynamicznych wykorzystano...
-
Jan Wajs dr hab. inż.
Osoby -
Insights into the flow characteristics during hydraulic fracturing
PublikacjaThis paper presents a numerical model to study fracture propagation during water-based hydraulic fracturing. To address the computational challenges associated with the numerical model, the proposed approach employs a set of overlapping spheres arranged in a monolayer to construct a porous specimen containing pre-existing cracks. The fluid-filled cracks represent various stages of initiation and propagation of fluid-driven fracture....
-
Experimental study and numerical simulation of low calorific fuel combustion at different oxygen content in the oxydizer
PublikacjaW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz obliczeń numerycznych procesu spalania paliwa gazowego niskokalorycznego w utleniaczu o podwyższonej temperaturze i zmiennej zawartości tlenu. Badanym paliwem był gaz o składzie zbliżonym do paliwa pochodzącego z gazyfikacji biomasy. Spalanie przeprowadzano dla zmiennej wartości temperatury utleniacza oraz zawartości tlenu. Obliczenia numeryczne wykonano z wykorzystaniem...
-
Effects of aggregate crushing and strain rate on fracture in compressive concrete with a DEM-based breakage model
PublikacjaW tym artykule zbadano, w jaki sposób kruche kruszywa wpływają na mezoskopowe zachowanie dynamiczne betonu w warunkach jednoosiowego ściskania. Przeprowadzono obszerne dynamiczne obliczenia dwuwymiarowe (2D), aby zbadać wpływ kruszenia kruszywa i szybkości odkształcania na dynamiczną wytrzymałość betonu i wzory pęknięć. Wykorzystując model pękania oparty na DEM, beton symulowano jako materiał czterofazowy składający się z kruszywa,...
-
Samowzbudne sprzężone efekty dynamiczno-akustyczne w materiałach granulowanych - doświadczenia i połączone podejście DEM/CFD
ProjektyProjekt realizowany w Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej zgodnie z porozumieniem UMO-2017/27/B/ST8/02306 z dnia 2018-07-23
-
A novel DEM-based pore-scale thermal-hydro-mechanical model for fractured non-saturated porous materials
PublikacjaDo propagacji pęknięć wykorzystano nowy oparty na DEM, termiczno-hydromechaniczny model dwufazowego przepływu płynu w skali porów rozszerzony o wymianę ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o małej porowatości. Wykonano obliczenia numeryczne dla kohezyjnych próbek ziarnistych przy użyciu DEM w pełni sprzężonego z CFD (opartego na sieci przepływu płynu) i wymianą ciepła, który zintegrował mechanikę dyskretną z mechaniką...
-
From Darcy to Turbulent Flow: Investigating Flow Characteristics and Regime Transitions in Porous Media
PublikacjaThis research addresses the flow characteristics within a porous medium composed of a monolayer of closely packed spheres, spanning from viscous-dominated to turbulent flow regimes. In the first part of this paper, the turbulent flow characteristics at a 30 MPa pressure drop within the domain are presented. The results are averaged across different cross-sections between the inlet and outlet. In the second part of the study, simulations...