有许多不同的力可以诱导流体流动，例如动能，压力梯度，浓度梯度等。在天然系统中，一种可以在静止流体中引发流体流动的效果是密度的变化。这种密度的变化将导致流体的浮力发生变化，从而刺激流动量和密度较小的流动，浮力，流体上升。由于温度差异，您可能最熟悉这些密度的变化。但是流体中不同浓度的溶质的存在也导致密度差异。浮力驱动的流程。研究这种现象的基准模型被称为老年问题，并且它计算出对时间依赖性密度变化的多孔培养基中诱导的流体流量。
浮力流，基准CFD问题
为了使用模拟探索老年问题，让我们看一下自然存在的盐沉积物如何渗入多孔的水饱和岩石中；改变流体密度；并创建流体流。了解盐水和多孔培养基相互作用的方式将使想要从盐可能导致的问题中保存农作物的农业主义者感兴趣。为了了解如何使用仿真解决老年问题，让我们看一下简化的情况，在这种情况下，我们可以可视化多孔培养基内的流体流动方式（在这种情况下为砂岩）会随着盐浓度升高而变化。
模拟密度驱动的流体流动的效果
首先，假设我们要在600 m乘150 m的地下多孔介质中测量地下流体流量。在我们的模拟中，我们将孔隙率设置为0.1，因为砂岩的孔隙率通常约为10％。为了简化模型，我们可以假设该地层完全被平静的原始淡水饱和，密度为1,000 kg/m3。
现在，我们将盐放在层的表面上。由于我们想可视化毛孔中的流体流量将如何产生，因此我们可以将高盐浓度引入地层表面的一小部分，并查看盐水将渗透到石头上的距离。我们可以假设盐水的盐浓度为1 kg/m3。在我们的模拟中，盐将暴露于模型右上边界的多孔介质，跨越300 m。为了模拟这种情况，我们可以创建多孔介质的垂直横截面，在垂直线处的尺寸为300 m x 150 m，在X= 300，并作为镜像向右延伸。高盐浓度位于右上边界（y= 150）X= 150 toX=300。模型的几何形状在下面可以看到：
水饱和多孔培养基的老年问题示例的模拟几何形状。高盐浓度的边界位于右上角，模型的镜像延伸至标记为“对称性”的边界的右侧。
最初，多孔培养基中的原始水是固定的，但是，随着盐从右上角渗入，水密度会变化，并产生流体流动。一年的流程将是什么样的？十点？盐会渗入石头多远？我们可以使用模拟来制定准确的图片，说明浮力驱动的流体流动如何随着时间的推移改变培养基的盐浓度。
可视化盐浓度和流体流随时间变化
当我们运行20年的模拟时，将获得以下图像中的结果：
砂岩中盐浓度的快照，使用comsol多物理学解决方案解决浮力流基准问题。
在模拟开始时，多孔介质内的水是原始的和固定的。但是，随着盐浓度与液体混合，将较密集的盐水通过重力拉下，煽动流动。大约10年后，盐在负方向上行驶了约150 m，到达水平边界y= 0，覆盖了近60％的多孔培养基。20年后，几乎所有的多孔培养基都在一定程度上暴露于盐浓度。使用相同的模拟，我们还可以可视化流场创建的对流单元，以及它们在20年内的变化。20年后，多孔培养基中的流体流以及由盐水引起的对流电池可以在下图中看到：
20年后，来自comsol多物理溶液的盐浓度（表面图）和速度（流线）显示了由盐侵入引起的对流细胞。
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