Banca de DEFESA: Érick Marcelino Miranda

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Érick Marcelino Miranda
DATA : 16/08/2024
HORA: 14:30
LOCAL: Microsoft TEAMS
TÍTULO:

ESCOAMENTOS MONOFÁSICOS E BIFÁSICOS DE LÍQUIDOS IMISCÍVEIS EM MEIOS POROSOS COM EFEITO MAGNETOHIDRODINÂMICO

PALAVRAS-CHAVES:

Instabilidade de Saffman-Taylor; Célula de Helle-Shaw; Meio poroso; Magnetohidrodinâmica; Simulação Numérica.

PÁGINAS: 121
RESUMO:

Neste estudo, realiza-se uma análise de escoamentos em meios poroso com objetivo de se examinar e entender com maior profundidade fenômenos físicos envolvidos na interface entre dois líquidos imiscíveis de diferentes viscosidades, no qual um fluido de menor viscosidade desloca o de maior viscosidade no interior de uma célula de Hele-Shaw ou matriz porosa. Explora-se diferentes configurações e condições físicas de escoamentos, visando também o desenvolvimento de estratégias que minimizem a formação das chamadas instabilidades de Saffman-Taylor na interface líquido-líquido bem como o aumento da velocidade de deslocamento da mesma interface. Essas instabilidades tipo fingers viscosos podem diminuir de maneira significativa a eficiência o processo de extração de petróleo em reservatórios naturais. Considera-se análises de escoamentos desde a escala dos poros até a escala da matriz porosa, além de se investigar a influência de efeitos magnéticos em escoamentos monofásicos em meios porosos como também efeitos interfaciais no escoamento bifásico de fluidos imiscíveis. Aprofunda-se no estudo das instabilidades geradas na interface entre os dois fluidos pelo controle da razão entre forças viscosas e forças de tensões interfaciais, denotada por número de capilaridade, bem como pelo controle da porosidade da matriz porosa e, consequentemente, da permeabilidade associada. Ademais, verifica-se a influência de efeitos inerciais no escoamento em meios porosos, modelados pelo termo inercial de Forchheimer função do número de Reynolds do escoamento. Os escoamentos referentes a célula de Hele-Shaw são estudados tanto por meio de soluções analíticas como também por simulações numéricas em regimes mais complexos do escoamento, usando-se o método dos volumes finitos no software OpenFOAM. Os resultados da simulações são validados, na medida do possível , por soluções exatas ou assintóticas em casos limites dos escoamentos explorados. Observa-se uma boa concordância entre os resultados preditos pelas simulações e as soluções analíticas, mostrando de certa foram uma excelente acurácia do código computacional e a eficiência da metodologia numérica implementada. Dos resultados obtidos referentes as investigações das instabilidades interfaciais de fingers, verifica-se que o fenômeno de transição da configuração de longos fingers viscosos, penetrando no outro fluido a partir da interface, pode transicionar para regimes multi-fingers em que os efeitos de tensão superficial passam a ser comparáveis ou maiores do que os efeitos viscosos nesse escala de fingers capilares. As configurações de fingers observadas são influenciadas de forma significativa pelo número de capilaridade e pela porosidade do meio poroso, conforme também já observado experimentalmente. Em adição, verifica-se que uma diminuição da permeabilidade do meio poroso causa um efeito equivalente a desaceleração do escoamento que pode ser produzida por efeitos magnetohidrodinâmicos (MHD) controlando-se o campo magnético transversal aplicado a um escoamento interfacial envolvendo de um lado um fluido eletricamente condutor como a água salgada e do do outro óleo. O efeito magnetohidrodinâmico nos escoamentos explorados no presente trabalho pode servir como um mecanismo atenuador das instabilidades tipo fingers observadas.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - FILIPE HENRIQUE DE SOUSA EVANGELISTA
Interno - 3087995 - ANDRE VON BORRIES LOPES
Interno - 1170729 - FRANCISCO RICARDO DA CUNHA
Externo ao Programa - 403414 - JOSE LUIZ ALVES DA FONTOURA RODRIGUES - null