Влияние параметров шероховатости на гидравлическое сопротивление трещин

Семинар: Информационно-вычислительные технологии в задачах поддержки принятия решений
Начало заседания: 11:00

Дата выступления: 15 Апрель 2025

Организация: НГУ

Авторы: Ильяшев Виктор Максимович

В настоящее время расчет перепада давления при течении в трещинах гидроразрыва и в трещиновато-пористых средах в полной трехмерной постановке является вычислительно трудоемкой задачей. Для ее упрощения проводится осреднение по ширине трещины и перепад давления рассчитывается с помощью кубического закона (течение Пуазейля). Однако берега реальных трещин обладают заметной шероховатостью, что вносит погрешности в расчеты. Для повышения точности необходимо скорректировать закон с учетом параметров поверхностей берегов.

Одним из удобных способов формулировки является использование концепции гидравлической ширины. Существует множество подходов к расчету гидравлической ширины поверхности, один из которых - использование коэффициента шероховатости JRC (Joint Roughness Coefficient). Его удобство заключается в том, что он вычисляется на основе экспериментальных данных. Но использование эксперимента ограничено, поэтому нужен способ расчета JRC по сканам поверхностей.

В работах других авторов приводится множество формул для расчета JRC и гидравлической ширины по поверхности на основе данных о шероховатости. Однако размер интервала, на котором проходит анализ, может существенно влиять на полученные значения. Для проверки зависимости значений параметров, описывающих шероховатость трещины, от размеров интервала в работе исследуется инвариантность параметров относительно деления поверхности на равные сегменты.

В работе проанализировано более 7000 поверхностей трещин для одномерного случая на основе экспериментальных данных. Для этих поверхностей производится расчет ряда известных параметров, таких как Z2, δ, Ra и в ходе анализа среди них были выявлены наименее чувствительные к размерам интервала. Использование таких параметров может повысить точность расчета JRC и гидравлической ширины.

 

Семинар будет проведен в смешанном формате. Очное заседание пройдет в конференц-зале ФИЦ ИВТ (к.513), дистанционно к семинару можно будет подключиться по ссылке https://vcs-6.ict.nsc.ru/rooms/grz-ayy-7ne/join

Для студентов и аспирантов, находящихся в Новосибирске и не имеющих причин для дистанционного подключения, очное присутствие обязательно.