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Enregistrement W4413584229 · doi:10.1016/j.jnnfm.2025.105485

Pore-network modeling of viscoplastic flows: Exploring the Hele-Shaw cell flow analogy

2025· article· en· W4413584229 sur OpenAlexafffund
H. Rahmani, I.A. Frigaard

Notice bibliographique

RevueJournal of Non-Newtonian Fluid Mechanics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueEnhanced Oil Recovery Techniques
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaPetroleum Technology Alliance Canada
Mots-clésAnalogyViscoplasticityHele-Shaw flowFlow (mathematics)MechanicsGeologyComputer sciencePhysicsThermodynamicsOpen-channel flowPhilosophyEpistemologyFinite element methodConstitutive equation

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We explore the relationship between a yield stress fluid flow in a Hele-Shaw cell with irregular walls, and a non-Darcy 2D porous medium flow with limiting pressure gradient. The continuum (Hele-Shaw) flow is a much-studied simplification of a cementing displacement flow model, solved via a variational formulation that leads to a convex streamfunction minimization problem. Our interest is with the analogy between the discretization used for the numerical solution and network flows that model the associated porous media flow, i.e. via the pore-throat approach. A staggered mesh, with pressure nodes at the cell corners and streamfunction nodes at the cell center is used for the continuum problem, which naturally separates into a network representation comprising primal and dual graphs, linking streamfunction and pressure nodes, respectively. We show explicitly how the continuum model defines a network model and vice versa. We develop the variational form of the network flow, including an appropriate (discrete) streamfunction minimization and a discrete version of the principle of virtual work. Two network models are explored, based on different interpretations of the minimization problem. The network flow results are compared with analogous computed continuum flow results in 3 specific geometries. We find that our network model I, which is the most natural interpretation of the continuum model as a network flow using our discretization, generally under-predicts flow rates. This is problematic from the perspective of considering the network flow as an approximation to the porous media or Hele-Shaw flow. Network model II rectifies this situation, via a pressure interpolation method. In our examples we find that the network II flow converges to the continuum flow as the mesh and network are refined. This is not the usual comparison made, as in many pore-throat models the network is fixed according to the underlying pore-space geometry. Despite the differences, both network models have their own advantages and disadvantages. Network model I offers a more natural way of modelling the flow and is easier to apply, for example to complex meshes, e.g. unstructured triangular. Network model II gives the more accurate physical representation of the Hele-Shaw flow. Lastly, we have developed approximate algebraic relationships for the total flow rate as a function of the total applied pressure gradient, both close to the critical onset pressure and for large pressure gradients. These correlations align well with previous findings for Bingham fluid flows in porous media.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,828
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,217
Écart entre enseignants0,206 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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