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Simulation de perméabilité absolue

avec VGSTUDIO MAX

Simuler la perméabilité absolue sur les images CT de différents matériaux en utilisant le module Simulation de phénomènes de transport pour VGSTUDIO MAX.

Simulation de perméabilité absolue

La perméabilité est la capacité d’un milieu de se laisser traverser par un fluide.

Le module Simulation de phénomènes de transport pour VGSTUDIO MAX : 

  • Calcule le flux laminaire stationnaire à bas nombres de Reynolds d’un fluide incompressible à travers un matériau poreux.
  • Traite directement les données voxel et utilise la détermination de surface locale adaptive à précision sous-voxel dans VGSTUDIO MAX.
  • Comporte un « mode d’expérience » permettant d’effectuer une expérience virtuelle et un « mode tenseur » pour calculer le tenseur de perméabilité absolue.

Les simulations de perméabilité reposent sur les hypothèses suivantes concernant le flux visqueux :

  • Déplacement d’un fluide simple à travers un pore, passant d’une zone à pression élevée vers une zone à faible pression
  • Flux laminaire stationnaire (« Stokes »), à bas nombres de Reynolds, sans tourbillons
  • Advection seulement (sans diffusion)
  • Fluide incompressible (pas de gaz)
  • Le matériau poreux est complètement noyé par le fluide



Équations de base :

Mode d’expérience

En mode d’expérience, le logiciel effectue une expérience virtuelle sur les données CT d’une structure en simulant l’écoulement d’un fluide à travers la structure depuis un plan d’entrée vers un plan de sortie parallèles entre eux. Perpendiculairement aux plan d’entrée et de sortie, il est possible de définir des conditions limites étanches ou intégrées. Une différence de pression ou un débit total peut être spécifié(e) comme grandeur d’entraînement du flux.

Résultats du calcul

Les résultats sont fournis sous forme de visualisations 2D et 3D du champ de vitesse ainsi que de la distribution de pression. Les directions d’écoulement peuvent être visualisées par des lignes de courant en 2D et 3D :

  • Champ de vitesse
  • Distribution de pression
  • Lignes de courant
Champ de vitesse (vue 2D)
Distribution de pression (vue 2D)
Lignes de courant (vue 2D)

Mode tenseur

En mode tenseur, le logiciel calcule la perméabilité tensorielle effective intrinsèque. Il est possible de calculer le tenseur de perméabilité pour toute la structure ou pour des incréments de la structure à l’aide d’un maillage intégré.

Mode tenseur
Tenseur de perméabilité absolue par cellule de maillage intégré
Perméabilité absolue moyenne(vue 2D)
Fraction de porosité (porosité, vue 2D)

En plus des valeurs propres et vecteurs propres des tenseurs, les composantes du tenseur de perméabilité absolue par rapport au système de coordonnées de simulation sont fournies dans une vue de tableau.

Avantages