​​​Инженер-исследователь Международной научно-исследовательской лаборатории многомасштабного математического моделирования и компьютерных вычислений Северо-Восточного федерального университета Алексей Тырылгин реализует проект по разработке алгоритмов для решения задач пороупругости в неоднородных и трещиноватых средах. Исследование значимо в нефтяной инженерии, аграрной науке и биомедицине. 

Математическая модель должна учитывать весь комплекс сложных многомасштабных процессов задач течения жидкости и геомеханики, протекающих в трещиноватых и неоднородных средах, рассказывает Алексей Тырылгин. Течение в трещинах оказывает существенное влияние на процессы фильтрации и требует их тщательного рассмотрения, говорит он: 

«Для численного моделирования задач в трещиноватых и неоднородных пористых средах должны использовать достаточно мелкую сетку, которая разрешает все мелкомасштабные особенности на уровне построения сетки. Следовательно, дискретная постановка таких задач приводит к большой системе уравнений, которая является вычислительно затратной. Для уменьшения размера дискретной системы были разработаны различные многомасштабные методы, которые позволяют существенно понизить размерность задачи, посредством построения макромодели и расчета задачи на грубой сетке». 

Численное моделирование задач пороупругости является одним из инструментов, используемых для исследования процессов разработки месторождений нефти и газа, подчеркивает молодой ученый. Модель пороупругой среды (пороупругости) описывает фильтрацию флюида в порах совместно с полноценной механической моделью напряженно-деформированного состояния коллектора. Пористые материалы по определению представляют собой твердые материалы, содержащие большое количество соединенных между собой пор. Пористые материалы в первую очередь связаны с такими объектами, как горные породы и глины, но и биологические ткани, пеноматериалы и бумажные изделия также попадают в эту категорию, подчеркивает исследователь.

«Изучение пороупругости имеет большое значение в ряде различных инженерных дисциплин: нефтяная инженерия, аграрная наука и биомедицина. Неоднородные и трещиноватые микроструктуры ​​​​​​​и высокая контрастность физических свойств являются ключевыми характеристиками современных композитных и многофункциональных материалов», – комментирует Алексей Тырылгин. 

Проект «Разработка алгоритмов многомасштабного метода конечных элементов для решения задач пороупругости в неоднородных и трещиноватых средах» в прошлом году выиграл грант Российского фонда фундаментальных исследований. На трехлетнюю реализацию проекта выделен один миллион двести тысяч рублей. ​​​​ Написана научная статья на тему «Embedded fracture model in numerical simulation of the fluid flow and geo-mechanics using Generalized Multiscale Finite Element Method» (Встроенная модель трещины в численном моделировании потока жидкости и геомеханики с использованием обобщенного многомасштабного метода конечных элементов). В дальнейшем будет организована работа над решением метода Монте-Карло в Марковских цепях для задач пороупругости в неоднородной среде с использованием обобщенного многомасштабного метода конечных элементов (GMsFEM).

Автор: Кристина Степанова, пресс-служба Северо-Восточного федерального унивеситета.
 ​​
Фото: Нина Слепцова/ редакция корпоративных медиа СВФУ.

Источники

Наука молодых: в СВФУ разрабатывают алгоритмы решения задач пороупрогости
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К.Аммосова (s-vfu.ru), 10/11/2020

Похожие новости

  • 11/02/2021

    Учёные СФУ обсудили перспективы развития науки с депутатским корпусом

     9 февраля 2021 года победители конкурсов грантов Краевого фонда науки обсудили актуальные научные направления и перспективы развития науки в крае в рамках встречи с председателем Законодательного Собрания Дмитрием Свиридовым и заместителем председателя комитета по образованию, культуре и спорту краевого парламента Виктором Кардашовым.
    774
  • 30/03/2021

    Более 1500 абитуриентов посетили День открытых дверей в НГУ

    День открытых дверей – повод обсудить любые вопросы с представителями факультетов и приемной комиссией университета. Деканы факультетов и институтов провели презентации, на которых рассказали об особенностях учебных программ и перспективах трудоустройства.
    625
  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2518
  • 09/07/2021

    Год науки и технологий/Наука и университеты: Специализированные учебные научные центры погружают детей в прикладную науку

     В Год науки и технологий Правительство РФ внесло на рассмотрение Государственной Думы законопроект о финансировании специализированных учебных научных центров (СУНЦ) из федерального бюджета, а не через систему грантов, как это было раньше.
    1225
  • 24/02/2021

    Исследованы свойства микроорганизмов, найденных 5 лет назад в одной из пещер Манского района Красноярского края

    В Красноярском крае ученые обнаружили микроорганизмы, которые убивают бактерии, сообщил на своей странице на Facebook глава Манского района Артем Черных. На самом деле открытие было сделано еще 5 лет назад.
    575
  • 30/03/2021

    Вопросы инновационного развития в Сибири обсудили на форуме в ИРНИТУ

    В ИРНИТУ состоялась VIII конференция «Байкальская наука: идеи, инновации, инвестиции». Доклады на темы развития отечественной экономики   и промышленности представили сотрудники вуза, специалисты в сфере бизнес-планирования из Иркутска и Красноярска.
    837
  • 19/10/2020

    Дипломами Общероссийского конкурса «Университетская книга-2020» отмечены издания СФУ и НГАСУ (Сибстрин)

    IX Общероссийский конкурс изданий «Университетская книга — 2020» посвящён двадцатилетнему юбилею проведения первого Общероссийского конкурса и приурочен к столетию Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.
    915
  • 03/03/2021

    Предсказан двумерный сверхпроводящий органический полимер для применения в квантовых компьютерах

    Ученые Сибирского федерального университета в составе международной группы изучили двумерные полимеры на основе тетраоксо[8]циркулена и атомов s-металлов таблицы Менделеева с помощью квантово-химического моделирования.
    1913
  • 20/10/2020

    Более 15 млн участников: XV юбилейный Всероссийский фестиваль NAUKA 0+ завершился рекордами

    ​18 октября в Москве завершился столичный этап юбилейного Всероссийского фестиваля NAUKA 0+, который в этом году прошёл онлайн и за 5 дней собрал рекордное количество участников – более 15 млн пользователей со всего мира стали гостями крупнейшего научно-популярного события.
    1283
  • 04/08/2020

    Лето исследований. Сразу несколько экспедиций отправились в Арктику

    Совместный проект ЮНЕСКО и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова — плавучий университет, научно-исследовательское судно «Академик Николай Страхов» вошло в акваторию Баренцева моря, где более 20 студентов из МГУ и других российских вузов при поддержке Министерства образования и науки России будут изучать перспективы нефтегазоносности этого района.
    1711