مدل‌سازی پدیده‌های انتقال در مهندسی زمین‌انرژی

Geoenergy Engineering Transport Phenomena Modeling

پدیده‌های انتقال که در محیط‌های متخلخل زیر زمین رخ می‌دهند در بسیاری از فرآیندهای طبیعی و صنعتی نقش حیاتی دارند. شبیه‌سازی عددی این پدید‌ه‌ها به درک بهتر و دقیق‌تر از رفتار سیال برای رسیدن به طراحی فرایند و محیط می‌انجامد. اما با توجه به پیچیدگی پدیده‌های انتقال، مدل‌سازی نیازمند تجهیزات با ظرفیت محاسباتی بالا است. همچنین با توجه به چشم انداز سمت و سوی پژوهش‌ها که به سمت تحلیل داده‌های با حجم بالا مانند استفاده از تصاویر سه بعدی از محیط‌های پیچیده برای شبیه سازی می‌رود، نیاز به سیستم‌های با ظرفیت‌ بالای محاسباتی، بیشتر احساس می‌شود.

انواع پدیده‌های انتقال زیرسطحی در مهندسی زمین‌انرژی مورد مطالعه هستند و ایجاد یک آزمایشگاه محاسباتی تخصصی برای شبیه‌سازی عددی می‌تواند به پژوهشگران خدمات محاسباتی لازم را ارائه کند. تأسیس آزمایشگاه محاسباتی برای پاسخگویی به این نیازها  مد نظر قرار گرفته است که با در اختیار قرار دادن سیستم‎‌های پردازش با ظرفیت لازم برای مدل‌سازی، کد‌نویسی، شبیه‌سازی فرایندهای مختلف، و ایجاد نرم‌افزار، امکان آموزش و تربیت نیروی متخصص آشنا به این مهارت‌ها را هم فراهم ‌کند. همچنین این آزمایشگاه، فضایی برای تعامل بین دانشجویان و پژوهشگران خواهد بود و باعث هم‌افزایی و ایده‌پردازی آنها می‌شود. ارائۀ خدمات محاسباتی و مشاوره به شرکت‌ها و گروه‌های تحقیقاتی مختلف، امکان درآمدزایی برای آزمایشگاه را فراهم می‌کند.

ایجاد آزمایشگاه دستیابی به اهداف زیر را امکان‌پذیر می‌کند:

    انجام پژوهش‌های بنیادی و کاربردی در زمینۀ تبادل انرژی، واکنش‌های شیمیایی و جریان جابجایی در محیط‌های متخلخل
    پژوهش در زمینۀ بهینه‌سازی فرایندهای استحصال انرژی بر مبنای روش‌های پیشرفتۀ عددی و هوش مصنوعی
    کمک به شناخت و گسترش بازۀ تعمیم مدل‌ها برای توصیف  پدیده‌های زیر سطحی در ذخیره‌سازی هیدروژن
    ایجاد نرم‌افزارهای مورد نیاز در زمینه‌های مختلف مرتبط با رشتۀ مهندسی زمین‌انرژی، مانند نرم‌افزار غربال‌گری چاه‌ها بر مبنای سناریوهای مختلف بازیابی و تولید، و نرم‌افزار غربال‌گری مخازن برای ذخیره‌سازی CO2 و هیدروژن

​​​​​​​​​​​​​​