Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T01:27:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:08:25Z : No. of bitstreams: 1 174057.pdf: 23518672 bytes, checksum: a5679dd878959c29a1cab6ea212d8e45 (MD5) / Este trabalho divide-se em duas partes, na primeira parte é apresentado um método para determinação de permeabilidade intrínseca baseado em modelos de gás em rede. Mostra-se que estes modelos possuem um comportamento que pode ser descrito pelas equações de Navier-Stokes para baixo número de Mach. O método foi utilizado para determinação de permeabilidade de rochas de reservatório petrolíferos e os resultados comparados com dados experimentais. Também na primeira parte é apresentado o modelo de rede BGK (Lattice Boltzmann). Baseado na equação de Boltzmann este método permite a integração numérica da equação de Navier-Stokes. São apresentados resultados para escoamentos em uma cavidade quadrada e também a formação das esteiras de vórtices de von-Karman. Na segunda parte, é proposto um novo modelo para a simulação de fluidos imiscíveis baseado na idéia de um campo de mediadores que simulam interações a longa distância utilizando regras locais. Este modelo permite, além disso, o controle da tensão interfacial e da espessura da interface. A dinâmica do modelo é descrita e são apresentados resultados de simulações de diversos casos, incluindo a verificação da lei de Laplace, o fenômeno de coalescência, interações de pares de fluidos molhante/não-molhante com superfícies sólidas e a formação de uma gota sob a ação da gravidade. Estes resultados são comparados com os dados disponíveis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188021.pdf: 4706829 bytes, checksum: a989f7781c1c57053dba57a5672ccabd (MD5) / Visto como um problema dinâmico, o deslocamento imiscível em meios porosos é complicado, devido à existência de instabilidades dinâmicas na interface, provenientes da competição entre forças inerciais, de superfície e viscosas. O objetivo principal desse trabalho é a validação do Modelo de Gás em Rede Booleano com Mediadores de Campo (MLGA) desenvolvido por Santos (Santos, L. O., 2000, Desenvolvimento de Modelos de Gás em Rede para Escoamentos Monofásicos e Bifásicos, Tese de Doutorado, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina) para a análise da dinâmica de deslocamentos imiscíveis bifásicos em geometrias porosas simplificadas bidimensionais, onde resultados experimentais e/ou teóricos estão disponíveis na literatura. O coeficiente de viscosidade em modelos booleanos depende da tabela de colisão específica usada na simulação. Dessa forma, regras de colisão adequadas foram desenvolvidas para a simulação de escoamentos bifásicos de fluidos com diferentes coeficientes de viscosidade, permitindo controlar a razão de mobilidade. A equação de Young-Laplace foi verificada a partir da configuração das fases em capilares após a configuração de equilíbrio mecânico ser alcançada. A dinâmica do processo de molhamento é analisada considerando o espalhamento de uma gota líquida em contato com uma superfície sólida plana. A ascensão capilar com influência da gravidade é simulada em um capilar bidimensional e comparada com um modelo teórico simplificado. A simulação da drenagem em uma junção entre uma constrição e um poro confirma resultados teóricos anteriores, que estabelecem que a invasão de um fluido não-molhante em um poro é também controlada pela resistência hidráulica de entrada. Configurações geométricas simplificadas são usadas para estudar problemas de aprisionamento em mecanismos de embebição e drenagem, e comparados com resultados experimentais. Finalmente, um meio poroso bidimensional idealizado é utilizado para estudar a influência da molhabilidade na eficiência do deslocamento e analisar a dinâmica de invasão em curvas de pressão capilar. Os resultados obtidos, aparentemente, confirmam a viabilidade do modelo MLGA na análise dinâmica de processos de deslocamento imiscível.