目錄一、模型向?qū)Ф?、建?. 參數(shù)2. 幾何3. 物理場(chǎng)4. 材料5. 邊界條件6. 網(wǎng)格三、計(jì)算四、宏觀-達(dá)西定律1. 組件2. 幾何3. 物理場(chǎng)4. 參數(shù)1孔隙度2滲透率5. 邊界條件6. 網(wǎng)格7. 計(jì)算案例庫(kù)pore_scale_flow一、模型向?qū)Э臻g維度【二維】物理場(chǎng)【流體流動(dòng)】→【單向流】→【蠕動(dòng)流】畫出巖石內(nèi)部的孔隙看流體怎么在一個(gè)個(gè)孔隙中流動(dòng)是微觀尺度計(jì)算的是孔隙內(nèi)部的速度、壓力、剪切應(yīng)力等理論上流體的【雷諾數(shù) Re】很低【慣性作用】相對(duì)【黏性作用】可以忽略故選擇【蠕動(dòng)流】物理場(chǎng)研究【穩(wěn)態(tài)】二、建模1. 參數(shù)設(shè)置壓力、寬度、高度2. 幾何從安裝目錄下的內(nèi)置案例庫(kù)中導(dǎo)入沒(méi)改過(guò)安裝目錄的話默認(rèn)是在 C 盤E:\Program Files\COMSOL\COMSOL64\Multiphysics\applications\Subsurface_Flow_Module\Fluid_Flow注意在幾何中修改單位為 um3. 物理場(chǎng)【蠕動(dòng)流】物理場(chǎng)設(shè)置保持默認(rèn)不變屬性解讀不可壓縮流動(dòng)流體密度近似不變?yōu)槌?shù)近似不可壓縮忽略慣性項(xiàng)Re很小慣性相對(duì)于黏性近似忽略若取消勾選物理場(chǎng)會(huì)變成【層流】1 atm標(biāo)準(zhǔn)大氣壓293.15 K 20 ℃常溫P2 P1速度的離散用二階精度更高壓力用一階4. 材料新建【空材料】設(shè)置為水5. 邊界條件【入口】選擇右邊界設(shè)置壓力【出口】選擇左邊界壓力保持默認(rèn)值【對(duì)稱】應(yīng)用在上下兩邊界6. 網(wǎng)格可以直接用默認(rèn)構(gòu)建的網(wǎng)格【序列類型】改為【用戶控制網(wǎng)格】后可以對(duì)大小、邊界等屬性進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整三、計(jì)算獲得流體在孔隙中的速度和壓力添加速度的面上箭頭以上是微觀分析部分四、宏觀-達(dá)西定律新創(chuàng)建組件和物理場(chǎng)分析結(jié)合上述微觀模型得到相關(guān)屬性值微觀和宏觀理論對(duì)比1. 組件2. 幾何3. 物理場(chǎng)【達(dá)西定律】分析達(dá)西定律方程要想求解我們需要知道滲透率、黏度、壓力梯度等物理量這些物理量需要在組件 1 的模型中獲取4. 參數(shù)1孔隙度微觀的幾何面積除以總面積【派生值】→【積分】→【面積分】表達(dá)式1/(H*L)得孔隙率0.55349更新在【全局定義】的【參數(shù)】中孔隙度一般用在瞬態(tài)研究穩(wěn)態(tài)暫時(shí)用不上2滲透率【派生值】→【積分】→【線積分】域選擇左邊的出口邊界表達(dá)式u/H*0.001[Pa*s]*L/p0得滲透率4.5949e-12更新在【全局定義】的【參數(shù)】中在物理場(chǎng)中設(shè)置參數(shù)5. 邊界條件左右邊界用【壓力】設(shè)置不再是【蠕動(dòng)流】的【出/入口】右邊界 p0左邊界 0上下邊界在【無(wú)流動(dòng)】中不需要另建6. 網(wǎng)格7. 計(jì)算添加一個(gè)【研究 2】繪制出連續(xù)的表面壓力變化在【替換表達(dá)式】中可以選擇其他公式進(jìn)行計(jì)算這個(gè)選擇達(dá)西速度來(lái)繪制添加【面上箭頭】效果用【派生值】的【線積分】驗(yàn)證一下對(duì)兩個(gè)模型出口處的流量分別用積分計(jì)算結(jié)果一樣