Solução numérica do modelo de Stokes-Brinkman para escoamentos em meios porosos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Jesus, Anna Caroline Felix Santos de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Darcy model; Escoamento bifásico; Escoamento em meios porosos; Flow in porous media; Modelo Darcy; Modelo de Stokes; Modelo Stokes-Brinkman; Stokes model; Stokes- Brinkman model; Two phase flow
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-19022021-142635/

Em escoamentos em meios porosos, especialmente os provenientes de problemas de extração de petróleo, o modelo de Darcy é amplamente utilizado quando a escala de referência do escoamento é muito maior que a escala da estrutura de poros do meio poroso. Na presença de canais livres ou em domínio com alta porosidade (como em fraturas no material poroso, por exemplo), o modelo de Stokes-Brinkman é mais adequado, sendo um intermediário entre o modelo de Darcy puro e a solução direta na escala do poro através das equações de Stokes. Este trabalho propõe a simulação numérica do modelo de Stokes-Brinkman para escoamentos em meios porosos, com o objetivo de investigar os limites dessa modelagem, os desafios numéricos na sua discretização e apresentar uma nova abordagem para escoamento bifásico (água e óleo) em meios porosos heterogêneos. O modelo bifásico proposto consiste em equações de pressão-velocidade (assumindo o fluxo de Stokes-Brinkman) acopladas a uma equação hiperbólica não linear que governa o balanço de massa (equação de saturação).