模拟地下其他介质中的流体流动流动都很常见常见常见常见,例如都都都都都都都都农业农业农业,,,,,,,化学化学化学,,土木土木工程工程和和核核核核工程工程工程工程工程。。。为了为了帮助帮助®软件提供一套的物理场接口。今天,我们将介绍可以种种种种
在宏观上模拟微观流动
19世纪,henry darcy henry darcy的的开创了流经介质介质的的研究研究。。他在在沙子沙子实验时时时时时时时时时发现发现发现发现多孔介质介质介质中中中流体流体的的流速与被称为达西。
(((())的的的。来自汉克旺自己的作品通过Wikimedia Commons获得许可(CC BY-SA)。
宏观尺度介质流动进行建模建模,需要需要进行建模数值求解数值求解数值求解,包括数值求解,包括后来数值求解数值求解数值求解数值求解,如的扩展,如在这个“孔隙尺度的流动中这忽略孔隙详细结构结构结构结构结构结构结构详细详细个个关键的宏观量来来表示表示多孔介质的:孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率和和。。这这这降低成本讨论宏观方法。
在comsolMultiphysics®中中正确多孔介质接口接口接口
comsol多物理学提供了个接口多孔介质水流在在本节本节中
模型树,显示多孔和水流接口。
现在,让一下,在一的里里分为两区域,一个被的潜水带潜水带,另另潜水带潜水带个
河岸的视图适用于每流态的控制方程。
现在,让让看看个流态及适用物理场。。
自由:纳维-斯托克斯-斯托克斯方程
河道中的流动由纳维-斯托克斯斯托克斯控制。雷诺数,您可以选择单相流(例如,层流(接口)为为部分。这些接口可以速度压力
多孔介质的::布林克曼方程接口
Brinkman方程方程方程地下的的的地下通常。。。。。。方程方程方程了多孔多孔介质介质介质中中流动流动流体流体流体流体,其流体流体流体流体流体流体流体流体其其其其其来自驱动描述黏性的动能耗散,类似于-纳维-斯托克斯。因此,布林克曼方程接口非常多孔的的快速流动,包括包括定律定律控制的多孔多孔介质中中的的慢速慢速与与与纳维斯托克斯斯托克斯斯托克斯斯托克斯斯托克斯方程所所描述描述的通道布林克曼接口可以计算者的速度和。。
请,,自由流动和介质流Brinkman方程方程方程和中的纳维-斯托克斯-斯托克斯或者或者或者层流接口并启用多孔介质域,得到与自由流动和介质流接口相同的方程。
图中的显示了层流接口中启用多孔介质域选项,用于用于多中的的的的方程
在comsol案例库案例库的的forchheimer流动流动模型中,流动由中-斯托克斯-斯托克斯斯托克斯和多孔区域中的的的的的的的方程方程
forchheimer流动案例,演示演示耦合通道的多孔块。。。。。。
多孔介质的::达西定律接口
达西定律流体完全的多孔缝隙缝隙的的,这的的的的的达西定律来模拟或或中中运动多孔介质介质中,孔壁介质介质中中介质介质介质介质动量动量向向向向向向各各各个个孔隙孔隙外外的因此因此因此因此达西定律接口计算,但但由压力,黏度和渗透率。。
通过耦合达西定律和溶质运移接口,,长老问题案例模拟多孔介质中。。
可变饱和::理查兹方程接口
到为止,我们讨论所有方程饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和饱和理查兹兹方程方程描述了了水在在非饱非饱和和和土壤土壤土壤土壤中理查兹方程接口来的介质,例如介质介质靠近地下的河岸中。。。
我们可以兹检查可变饱和中饱和度,如,如变饱和流动教学模型中示。
该解释流体在介质中移动,孔隙孔隙并并从其他孔隙其他其他水力特性特性特性的的的的的变化变化变化变化变化变化变化变化变化。。。。。。该该该该该接口接口中中内置内置内置内置了持水((例如例如达西定律接口,在,在理查兹方程接口只。理查方程非线性非线性的,因为水力特性是根据饱和度饱和度变化变化变化
沿::裂隙流接口
我们可以使用裂隙流接口模拟或介质裂隙中的。这个这个中中中中中中接口接口接口接口接口定律是是是是沿沿沿沿沿表面表面表面沿沿沿沿沿沿沿模拟模拟模拟模拟的的线线线线线线线线线线线线线线线线线线线线线线线线线它还更的速度流过周围内的孔隙。因此因此,裂隙流接口可以与达西定律或理查兹方程接口耦合。离散裂隙案例教程中得到演示,该教程裂隙流与中达西定律使用。。
两相多::两相达西定律接口
通常,石油工业两多研究感感兴趣两相达西定律接口,它它了达西定律接口。计算外,,两相达西定律接口还一流体相的流体含量流体流体特性特性特性特性
我该选择接口?
在下表中中产品规格表。
物理接口 | 流动状态 | 方程求解 |
---|---|---|
层流接口 | 自由流动 | 纳维-斯托克斯斯托克斯 |
含启用多孔质域选项的层流接口 | 多孔介质的自由流动流动流动 |
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自由和多孔接口 | 多孔介质的自由流动流动流动 |
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布林克曼方程接口 | 多孔介质中快速流动 | 布林克曼方程 |
达西定律接口 | 多孔介质中缓慢流动 | 达西定律 |
理查兹方程接口 | 可变饱和介质 | 理查兹方程 |
裂隙流接口 | 沿裂缝表面流动 | 达西定律 |
两相达西定律接口 | 多孔介质中两相流 |
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关于多孔和地下接口的总结性思考
在这篇中,comsol多物理学提供提供不同多孔介质地下水流水流接口。您还还可以轻松轻松地地地将将这些这些接口与多孔弹性,地热过程,农药径流,含水层特征等。
如您想了解comsol®软件如何满足的流动建模需求,请需求需求的的按钮与联系。
如果对介质建模有,请,请随时疑问疑问疑问联系我们的支持团队。
评论(1)
Chen Shuo
2022-03-20请问质域裂隙域的质量在在在在中中中实现(或者说或者说双渗透渗透模型模型怎样怎样建立???)