تحلیل عددی جریان سیال در یک محیط متخلخل تغییر شکل پذیر

در این مقاله، شبیه سازی توام ژیومکانیک-جریان سیال با بهره گیری از روش عددی المان محدود ارایه شده است. این مدل، شامل حل معادلات توازن جرم و توازن اندازه حرکت برای چارچوب جامد و فاز سیال می باشد. معادلات مذکور بر اساس نظریه تحکیم بایوت بدست آمده اند. فشار منفذی سیال و جابه جایی فاز جامد به عنوان متغیر های اولیه در این معادلات انتخاب شد هاند. پس از آن معادلات حاکم در فضاهای المان محدود مناسب گسسته سازی شده و سیستم معادلات حاصل، در یک فرآیند توام سازی کامل که در آن همگرایی و پایداری در جواب تضمین می شوند، مورد حل قرار گرفته است. پس از آن، با حل مسئله مندل توسط مدل ارایه شده و مقایسه نتایج حاصل از آن با پاسخ های تحلیلی و دقیق مسئله مذکور، مدل نهایی اعتبار سنجی شده است. در این مسیله، مدل ارایه شده تطابق بسیار خوبی را با حل های تحلیلی نشان م یدهد که بیانگر دقت مدل طراحی شده در مقاله می باشد. در نهایت، از این مدل جهت شبیه سازی تخلیه آب از ستون ماسه با رویکرد اشباع دوفازی استفاده شده است. از جمله نوآوری های این مقاله می توان به ارایه مدلی توام به روش المان محدود اشاره نمود که در طی آن معادلات حاکم بر جریان سیال در محیط متخلخل تغییرشکل پذیر بصورت یکجا و همزمان حل می شوند.