MODELAGEM NUMÉRICA DE ESCOAMENTO EM MEIOS POROSOS UTILIZANDO A LEI DE DARCY: COMPARAÇÃO DE MÉTODOS, VISCOSIDADE DE FLUIDOS E PERMEABILIDADE DE MATERIAIS

Este trabalho abordou o escoamento de fluidos em meios porosos utilizando a Lei de Darcy e métodos numéricos aplicados a três casos principais: (1) variação dos métodos numéricos (Gauss-Seidel e Jacobi), (2) viscosidade do fluido (água, óleo e gás) e (3) permeabilidade do material (rocha, areia e argila). Os resultados mostraram que ambos os métodos numéricos produziram soluções precisas, com o Gauss-Seidel apresentando uma convergência ligeiramente mais rápida, atingindo 1.453 iterações em 0,2451 s. Em relação à viscosidade, fluidos menos viscosos, como o gás (μ=1×10−5 Pa.s), proporcionaram maiores velocidades de escoamento, enquanto fluidos mais viscosos, como o óleo (μ=1×10−1 Pa.s), reduziram a velocidade. Na variação de permeabilidade, materiais mais permeáveis, como a areia (K=1×10−9 m2), permitiram um fluxo mais rápido e uniforme, enquanto materiais menos permeáveis, como a argila (K=1×10−15 m²), apresentaram gradientes de pressão mais acentuados e velocidades menores. Esses resultados são relevantes tanto para a academia quanto para a indústria, com aplicações na otimização de processos em reservatórios petrolíferos, gestão de aquíferos e análise de barreiras geotécnicas. Embora a simulação numérica tenha se mostrado eficaz, o estudo apresenta limitações, como a suposição de meios homogêneos e a ausência de efeitos de compressibilidade ou reações químicas. Para trabalhos futuros, sugere-se a investigação de escoamentos em meios heterogêneos e multifásicos, além da inclusão de efeitos reativos. Este estudo destaca a importância das simulações numéricas no entendimento de fenômenos complexos e sua aplicação prática na engenharia de fluidos.