آموزش شبیه سازی حفاری چاه و جداسازی گل و لای

آموزش شبیه سازی حفاری چاه و جداسازی گل و لایANM-20098330


500,000 تومان

آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی حفاری چاه و جداسازی گل و لای در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.


تمامی محصولات شامل فایل های Geometry و Mesh بوده و آموزش محصولات به صورت یک جلسه آنلاین یک ساعته خواهد بود.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی حفاری چاه و جداسازی گل و لای

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی حفاری چاه و جداسازی گل و لای با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. در این شبیه سازی، یک حفره استوانه ای شکل به عنوان چاه در نظر گرفته شده است که درون آن، یک جسم دوار به شکل استوانه قرار گرفته است. درون فضای داخلی این حفره، یک ماده غیرنیوتنی مخصوص عملیات حفاری جاری می شود؛ به طوری که ذرات گل و لای درون آن، اختلاط یافته است. این جسم دوار استوانه ای با حرکت چرخشی خود به مقدار 100 rpm می تواند موجب جداسازی ذرات گل و لای آمیخته درون سیال غیرنیوتنی و بالا آمدن آنها گردد. بنابراین برای تعریف جریان موجود درون چاه از مدل چندفازی اویلرین (eulerian) استفاده شده است؛ به طوری که فاز اولیه این جریان چندفازی مربوط به همان سیال غیرنیوتنی با عنوان cmc بوده و فاز ثانویه آن مربوط به ذرات گل و لای تحت عنوان drilling می باشد. مدل چندفازی اویلرین در مواردی مانند غلظت بیش از ده درصد ذرات پراکنده درون سیال پایه، انتقال های نیوماتیکی برای جریان های مایع و جامد، جریان های دوغابی به صورت مایع و جامد، رسوب گذاری به عنوان جریان دوفازی مایع و جامد و ….. مورد استفاده قرار می گیرد. در این شبیه سازی، سیال پایه درون ناحیه محاسباتی دارای کسر حجمی برابر با 0.87 و ذرات محلول گل و لای دارای کسر حجمی برابر با 0.13 می باشد. همچنین سیالات از نظر نوع ویسکوزیته به دو دسته سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی تقسیم می شوند. لزجت یا ویسکوزیته یک سیال پارامتری است که میزان مقاومت آن سیال را در مقابل جاری شدن نشان می دهد. سیالات نیوتنی به سیالاتی می گویند که از قانون ویسکوزیته نیوتنی (تنش برشی در یک سیال نیوتنی با نرخ کرنش به صورت خطی تغییر می کند) پیروی می کنند و همچنین ویسکوزیته آنها تنها به دما و فشار سیال بستگی دارد و با اعمال نیرو به آنها در دما و فشار ثابت، ویسکوزیته آنها تغییر نمی کند؛ در حالی که سیالات غیرنیوتنی به سیالاتی گفته می شود که از قانون سیالات نیوتنی پیروی نمی کنند و همچنین ویسکوزیته آنها با اعمال نیرو بر آنها تغییر می کند. سیال cmc به عنوان فاز اولیه دارای چگالی برابر با 1271.477 kg.m-3 می باشد و ویسکوزیته آن به صورت غیرنیوتنی تعریف شده است که طبق قاعده herschel-bulkley می باشد؛ در حالی که ذرات محلول گل ولای درون سیال غیرنیوتنی نیز دارای چگالی برابر با 2000 kg.m-3 و ویسکوزیته برابر با 0.00111 kg.m-1.s-1 می باشد.

 

 

گام اول) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler طراحی شده است. مدل مربوط به دو دیواره استوانه ای شکل غیر هم مرکز می باشد؛ به طوری که این دو استوانه دارای طولی برابر با 10 متر می باشند و قطر استوانه داخلی برابر با 0.128 متر و قطر استوانه خارجی برابر با 0.444 متر می باشد.

 

 

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت سازمان یافته انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی معادل با 179820 می باشد.

 

 

گام دوم) مراحل شبیه ­سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه­ سازی براساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر فقط در حالت سیالاتی انجام گرفته است و به انتقال حرارت و آنالیز حرارتی نپرداخته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی به صورت ناپایا (unsteady) می باشد؛ یعنی شبیه سازی به صورت وابسته به زمان انجام گرفته و ترم زمان در حل مسأله در نظر گرفته شده است.
  • اثر گرانش (gravity) بر روی مدل در نظر گرفته شده و مقدار شتاب گرانشی معادل 9.81 متربرمجذورثانیه بر روی مدل تعریف شده است؛ به طوری که با توجه به زاویه 30 درجه راستای مدل با راستای نیروی گرانش، مقدار شتاب گرانش به ترتیب معادل با 4.9 و 8.5 در راستاهای x و z می باشد.

 

خلاصه ­ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول زیر آمده است:

 

 

گام سوم) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به فشار، سرعت cmc، سرعت drilling، کسر حجمی cmc، کسر حجمی drilling، ویسکوزیته گردابه ای، انرژی جنبشی توربولانسی و دبی جرمی به دست آمده است.

 

مشخصات فنی : ANM-20098330

نرم افزار جانبی

Ansys Design Modeler, Ansys Meshing

رژیم های سیالاتی

جریان های چند فازی گسسته

رشته ها

مکانیک

نرم افزار اصلی

ANSYS

ورژن نرم افزار اصلی

Ansys Fluent 18

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی حفاری چاه و جداسازی گل و لای”