مدل کردن جریان سیال در شکستگی سنگی به روش اتومات سلولی

مدل سازی جریان سیال درون شکستگی طبیعی سنگی یکی از مسائل مهم در ژئومکانیک بشمار می رود. بطور کلی روش های عددی گوناگونی به منظور مدل سازی جریان سیال در شکستگی ها بکار می روند. در کنار روش های عددی متداول، روش اتومات سلولی قابلیت زیادی در مدل سازی پدیده های فیزیکی پیچیده مانند جریان سیال، مدل سازی گسل و ایجاد و رشد ترک از خود نشان داده است و از این رو می تواند نقش مفیدی در مدل سازی جریان در شکافهای سنگی، به کمک سایر روش ها ایفا کند.
در این مطالعه، جریان سیال نیوتنی در یک شکستگی با دیواره های صاف و نیز زبر با بهره گیری از روش عددی اتومات سلولی مدل شده است. در این تحقیق سیال بصورت تک فاز در نظر گرفته شده و شکاف طبیعی نیز بصورت دوبعدی مدل می شود. به منظور مدل سازی عددی، برنامه ای در محیط برنامه نویسی فرترن تهیه شده و مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، ابتدا روش اتومات سلولی معرفی شده و چگونگی کاربرد آن در مدل سازی جریان سیال تشریح می گردد. در ادامه، چگونگی مدل سازی جریان سیال و چگونگی شبیه سازی شرایط مرزی بیان می گردد. در پایان نیز نتایج مدل سازی ارائه شده و با روش های تحلیلی و تجربی مقایسه می شود.