Acoplamiento hidromecánico de inyección de lechada de cemento en geomateriales saturados
Autores: Wang, Haitao; Kou, Lei; Zhu, Hongkang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Acoplamiento hidromecánico de inyección de lechada de cemento en geomateriales saturados
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo matemático
Acoplamiento hidromecánico
Dos fases
Lechada a base de cemento
Geomateriales deformables
Análisis isogeométrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un modelo matemático para simular el acoplamiento completamente hidro-mecánico de la migración de lodos a base de cemento de dos fases en geomateriales deformables saturados desde la escala microscópica hasta la macroscópica. Las ecuaciones de conservación de masa y las ecuaciones de equilibrio de momento para los lodos a base de cemento y los geomateriales se derivan en base a la teoría de promediado termodinámicamente restringida (TCAT). La discretización de Galerkin de las ecuaciones gobernantes del acoplamiento hidro-mecánico se desarrolla mediante el análisis isogeométrico (IGA) integrado con el operador de extracción Bézier, y el cálculo numérico se implementa con el método de Euler implícito generalizado. El modelado presentado se verifica mediante la comparación del cálculo numérico con pruebas experimentales, y se discuten la presión de fluido de poro del estrato y la concentración de lodos a base de cemento en la migración de geomateriales deformables saturados. El modelado presentado proporciona un método alternativo efectivo para simular la migración de lodos a base de cemento y explorar problemas acoplados de múltiples fases isotérmicas.
Descripción
Se propone un modelo matemático para simular el acoplamiento completamente hidro-mecánico de la migración de lodos a base de cemento de dos fases en geomateriales deformables saturados desde la escala microscópica hasta la macroscópica. Las ecuaciones de conservación de masa y las ecuaciones de equilibrio de momento para los lodos a base de cemento y los geomateriales se derivan en base a la teoría de promediado termodinámicamente restringida (TCAT). La discretización de Galerkin de las ecuaciones gobernantes del acoplamiento hidro-mecánico se desarrolla mediante el análisis isogeométrico (IGA) integrado con el operador de extracción Bézier, y el cálculo numérico se implementa con el método de Euler implícito generalizado. El modelado presentado se verifica mediante la comparación del cálculo numérico con pruebas experimentales, y se discuten la presión de fluido de poro del estrato y la concentración de lodos a base de cemento en la migración de geomateriales deformables saturados. El modelado presentado proporciona un método alternativo efectivo para simular la migración de lodos a base de cemento y explorar problemas acoplados de múltiples fases isotérmicas.