به آگاهی می رساند جلسه دفاع از رساله دکترای آقای مهندس مهدی امیری در رشته مهندسی نفت با عنوان "شبیه سازی مستقیم جریان سیالات غیرنیوتنی بر روی تصاویر سه بعدی محیط متخلخل" در روز دوشنبه 12 خرداد ماه 1404 از ساعت 14:30 الی 17 در سالن سعدی دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز برگزار می گردد. استاد راهنمای این پایان نامه جناب آقای دکتر قاجار و اساتید مشاور جناب آقای دکتر قائدی و جناب آقای دکتر نوروزی هستند. چکیده این پایان نامه به شرح زیر است:
جریان سیال غیر نیوتنی در محیط متخلخل، از قبیل تصفیه و اصلاح پلیمری سیستم‌های آب زیرزمینی، رفع آلودگی آبخوان‌های آلوده و روش ازدیاد برداشت نفت توسط سیلابزنی پلیمر، چالش‌های بزرگی را به دلیل رفتار رئولوژیکی پیچیده سیالات در ساختارهای پرپیچ و خم شبکه منافذ ایجاد می‌کند. در این رساله، یک شبیه ساز جریان در مقیاس منفذی بر اساس کتابخانه منبع باز OpenFOAM معرفی می شود که به طور خاص برای مدل‌سازی جریان نازک‌کننده برشی در محیط متخلخل طراحی شده است. با استفاده از این حل‌گر توسعه‌یافته، شبیه‌سازی‌های جریان در مقیاس منفذی بر روی تصاویر پرتونگاری مقطعی اشعه ایکس در مقیاس میکرون (به اختصار میکرو سی تی) از محیط های متخلخل مختلف واقعی و مصنوعی با پیچیدگی‌های متفاوت و نیز برای مدل های مختلف سیال غیر نیوتنی (نظیر مدل توانی، مدل متقاطع و مدل Carreau) انجام شد. تمرکز این تحقیق، بررسی انحراف رفتار (گرانروی) سیال غیر نیوتنی در بالک سیال و در منافذ محیط متخلخل می باشد که معمولاً با یک ضریب جابجایی مشخص می‌شود. در این رساله، ارزیابی گسترده ای از وابستگی ضریب جابجایی به ویژگی‌های رئولوژیکی سیال و پیچیدگی فضای منافذ سنگ انجام شد و مقادیر گسترده ای از ضریب جابجایی در محدوده 6/1 تا 5/9 بدست آمد. نتایج نشان داد که به طور قابل‌توجهی، بیشترین ضریب جابجایی مربوط به مقادیر حدی شاخص‌های رفتار جریان و نمونه های با پییچیدگی های بیشتر فضای منفذی می باشد. یافته‌های ما نه تنها نقش حیاتی پارامترهای رئولوژیکی را برجسته می‌کنند، بلکه نشان می‌دهند که چگونه ضریب جابجایی بر اساس ضریب پیچش، طول مشخصه منافذ و توان سیمانی شدن نوسان می‌کند. به طور خاص، سیستم‌های متخلخل/ تراوا کمتر با طول منافذ مشخصه کوچک‌تر، به دلیل تغییرات بالاتر نرخ برش و گرانروی موضعی در مسیرهای جریان باریک‌تر، ضریب جابجایی های بزرگ‌تری را نشان دادند. علاوه بر این، با افزایش ضریب پیچش منافذ و به طور کلی افزایش ناهمگونی سنگ، ضریب جابجایی افزایش یافت. همچنین رابطه ای جدید برای ضریب جابجایی در محیط متخلخل تشکیل شده از بستر ذرات کروی ارائه شد که وابستگی ضریب جابجایی به خواص سنگ و سیال را نشان می دهد. نشان داده شد که این رابطه تا حد قابل قبولی قادر به پیش‌بینی ضریب جابجایی در نمونه های ماسه سنگی می باشد. در کنار روش آزمایشگاهی که معمولاً با محدودیت های فراوانی روبرو است شبیه‌سازی مقیاس منفذی، روش مؤثری برای تعیین ضریب جابجایی در جریان سیالات غیر نیوتنی در محیط متخلخل به شمار می رود بویژه این محاسبات برای تعیین دقیق گرانروی و افت فشار سیالات غیر نیوتنی در محیط متخلخل در عمل بسیار لازم است.
