مدل سازي توزيع اندازه ذرات آسفالتين در چاه با استفاده از روش DEM-CFD

در پژوهش حاضر، تجمع و شكست ذرات آسفالتين با استفاده از كوپل همزمان روش اجزاي گسسته و ديناميك سيالات محاسباتي در جريان آرام شبيه سازي شده است. با توجه به ماهيت آسفالتين، يك مدل جديد تجمع جهت مدلسازي فرايند چسبيدن ذرات آسفالتين بر اساس ساختار واقعي كلوخه ها پيشنهاد شده است. برخورد ذرات، راندمان برخورد و شكست كلوخه‌هاي آسفالتين به صورت دقيق مطالعه شده‌اند. همچنين، رشد ذرات آسفالتين و تغييرات توزيع اندازه ذرات به همراه تغييرات ساختار كلوخه ها بررسي شده است. در طول فرايند توده‌اي شدن ذرات آسفالتين، در بازه زماني اوليه رشد اندازه ذرات كم است كه دليل آن تجمع ذرات اوليه و شكل گيري كلوخه‌هاي كوچك مي‌باشد. در بازه زماني مياني به علت برخورد كلوخه‌ها و تشكيل كلوخه‌هاي بزرگ، رشد اندازه ذرات شدت مي‌گيرد و در بازه انتهايي شكست كلوخه‌ها رشد بيشتر آن‌ها را محدود مي‌سازد و نهايتا به حالت پايا مي‌رسد. توزيع لگاريتمي نرمال بهترين مطابقت را با نتايج توزيع اندازه ذرات نشان مي دهد كه بر اساس مطالعات قبلي با طبيعت آسفالتين نيز هماهنگي دارد. بر اساس نتايج شبيه سازي، كرنل برخورد و شكست به طور مستقيم محاسبه گرديد كه با نتايج كرنل برخورد و شكست در مراجع پيشين همخواني دارد.