comsol孔隙滲流
關(guān)注創(chuàng)建者：淵魚 創(chuàng)建時(shí)間：2023-06-20
comsol孔隙滲流的視頻教程
comsol滲流及石油天然氣系列課程
課程系統(tǒng)全面，適合入門系統(tǒng)性學(xué)習(xí)，包括達(dá)西流，裂隙流，兩相達(dá)西，非均質(zhì)模型，壓裂水平井等等，大量課程視頻及案例資料包括論文
￥198 4小時(shí)51分鐘 996播放
查看
comsol模型開發(fā)器建立隨機(jī)幾何-微觀多孔滲流
本視頻幫助大家對(duì)comsol的模型開發(fā)器，代碼建模進(jìn)行入門。 歡迎加我，交流問題。
￥288 18分鐘 34播放
查看
comsol孔隙滲流的實(shí)例教程
提供孔隙型介質(zhì)模型建立方法，孔隙型介質(zhì)中流動(dòng)模擬及等效滲透率轉(zhuǎn)化案例。
本案例首先基于圖像處理方法將SEM二維掃描圖像的孔隙模型進(jìn)行了提取，如圖1所示。將提取的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型導(dǎo)入有限元軟件中進(jìn)行滲流模擬，模擬結(jié)果如圖2所示。
圖1 二維孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，圖中藍(lán)色部分為孔隙部分，紅色部分為巖體部分
圖2 孔隙滲流場及孔隙內(nèi)細(xì)顆粒遷移運(yùn)動(dòng)過程
感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎交流！
<ul><li class="ql-align-justify">研究目的：利用COMSOL Multiphysics 軟件建立了受注礫巖層的孔隙－單裂隙介質(zhì)數(shù)值模型，分析了帷幕墻的注漿效果。</li><li class="ql-align-justify">模型簡介：將注漿層位礫巖含水層視為孔隙－單裂隙介質(zhì)，建立40 m×30 m 的孔隙－單裂隙介質(zhì)數(shù)值模型，布置1 個(gè)注漿孔和一條單裂隙。單裂隙長度為20 m，裂隙開度為5 mm，注漿孔孔口設(shè)置為定壓力邊界，注漿孔直徑為152 mm。模型上下邊界為無流動(dòng)邊界，左右邊界為定水頭邊界。</li><li class="ql-align-justify">計(jì)算參數(shù)：孔隙介質(zhì)的滲透率為k = 4. 071 ×10E-12m2。礫巖物理力學(xué)性質(zhì)測試實(shí)驗(yàn)中得到其孔隙率為18. 5%，故數(shù)值模型中取孔隙介質(zhì)的孔隙率為15%。按照現(xiàn)場注漿壓力的范圍，數(shù)值模型中的注漿壓力p 分別取5MPa，根據(jù)注漿層位礫巖含水層的埋深情況，模型的靜水壓力p0取2. 0 MPa。
展開 孔隙結(jié)構(gòu)
在comsol內(nèi)生成球體或立方體結(jié)構(gòu)的多孔材料結(jié)構(gòu)：
comsol泡沫結(jié)構(gòu)，泡沫球體顆粒占比80%：
建模方法
采用陣列式隨機(jī)分布，生成符合規(guī)定比例的隨機(jī)孔洞。模型采用CAD隨機(jī)孔隙3D插件生成，然后將多孔結(jié)構(gòu)3D模型導(dǎo)入到comsol軟件內(nèi)。
插件鏈接
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1890691
提供孔隙型介質(zhì)模型建立方法，孔隙型介質(zhì)中流動(dòng)模擬及等效滲透率計(jì)算方法，具體內(nèi)容在帖子后面。
comsol孔隙滲流的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
comsol孔隙滲流的最新內(nèi)容
三維梯度多孔結(jié)構(gòu)（FGM）是一種孔隙率、孔徑等參數(shù)在三維空間內(nèi)呈梯度分布的多孔材料。梯度孔隙結(jié)構(gòu)的研究可優(yōu)化傳熱傳質(zhì)效率，調(diào)控流動(dòng)路徑，提升能源存儲(chǔ)與材料性能，為復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵理論支持。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立三維球體梯度孔隙結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行滲流仿真模擬。
梯度多孔介質(zhì)FGM模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型在AutoCAD
comsol層流里面的多孔介質(zhì)改變孔隙率不影響結(jié)果速度云圖不變
<ul><li class="ql-align-justify">研究目的：利用COMSOL Multiphysics 軟件建立了受注礫巖層的孔隙－單裂隙介質(zhì)數(shù)值模型，分析了帷幕墻的注漿效果。</li><li class="ql-align-justify">模型簡介：將注漿層位礫巖含水層視為孔隙－單裂隙介質(zhì)，建立40 m×30 m 的孔隙－單裂隙介質(zhì)數(shù)值模型，布置1 個(gè)注漿孔和一條單裂隙。單裂隙長度為
研究了理想裂隙引起的流動(dòng)擾動(dòng)及其幾何排列對(duì)裂隙巖體穩(wěn)態(tài)滲流（有效滲透率、壓力分布、流線等）的影響；
參考論文：Fluid flow partitioning between fractures and a permeable rock matrix,
https://doi.org/10.1029/2003GL019027
論文原圖：
在實(shí)際工程中滲流路徑往往不是單一材料，如滲流發(fā)生在夾雜碎石的土體中，這就造成滲流的復(fù)雜性。這里采用兩項(xiàng)材料通過COMSOL達(dá)西定律模塊對(duì)滲流進(jìn)行模擬。
模型采用CAD隨機(jī)球體顆粒&過渡區(qū)插件建立后導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)。
模型包括滲流發(fā)生的外側(cè)基體、內(nèi)部顆粒、顆粒及基體過渡區(qū)（ITZ）三部分組成，由于內(nèi)部顆粒的滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動(dòng)
微觀多孔介質(zhì)流體
微觀多孔介質(zhì)廣泛存在于巖石、土層等流體介質(zhì)之中，這使得流體穿過存在復(fù)雜性，滲流的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀現(xiàn)象，在研究中可采用表征單元體（representative elementary volume，簡稱REV）方法，這就涉及到微觀介質(zhì)的模型重構(gòu)。
這里采用AbyssFish四參數(shù)隨機(jī)生長2D軟件進(jìn)行微觀多孔介質(zhì)的構(gòu)建，V1.1版本軟件通過優(yōu)化改進(jìn)的算法，可指定四參數(shù)隨機(jī)增長的分布概率
混凝土模型
三維混凝土細(xì)觀模型的建立是進(jìn)行混凝土性能模擬的有效方法，而在comsol建模過程中隨機(jī)凸多面體骨料的生成是幾何模型的難點(diǎn)。這里提供一種快速高效的三維凸多面體骨料建模的方案，以實(shí)現(xiàn)不同集配的混凝土模型。
建模教程
首先采用CAD隨機(jī)多面體3D插件在AutoCAD內(nèi)生成所需要的三維混凝土細(xì)觀模型。
將該模型分圖層導(dǎo)出為.iges格式文件，這里分圖層導(dǎo)出是為了可以分部件導(dǎo)入到
本案例首先基于圖像處理方法將SEM二維掃描圖像的孔隙模型進(jìn)行了提取，如圖1所示。將提取的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型導(dǎo)入有限元軟件中進(jìn)行滲流模擬，模擬結(jié)果如圖2所示。
圖1 二維孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，圖中藍(lán)色部分為孔隙部分，紅色部分為巖體部分
圖2 孔隙滲流場及孔隙內(nèi)細(xì)顆粒遷移運(yùn)動(dòng)過程
感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎交流！
Voronoi模型
在comsol內(nèi)建立泰森多邊形骨架支撐網(wǎng)格，模型采用一般的多邊形泰森多邊形孔隙以及樣條曲邊泰森多邊形孔隙做對(duì)比研究，分析模型在承受壓力荷載下的應(yīng)力分布。通過comsol的固體力學(xué)計(jì)算可看出擬圓形Voronoi孔隙支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布更為合理，可有效避免應(yīng)力集中現(xiàn)象。
建模過程
首先采用CAD Voronoi 生成插件 V2版本在AutoCAD內(nèi)進(jìn)行幾何模型的構(gòu)建，并另存為
孔隙結(jié)構(gòu)
在comsol內(nèi)生成球體或立方體結(jié)構(gòu)的多孔材料結(jié)構(gòu)：
comsol泡沫結(jié)構(gòu)，泡沫球體顆粒占比80%：
建模方法
采用陣列式隨機(jī)分布，生成符合規(guī)定比例的隨機(jī)孔洞。模型采用CAD隨機(jī)孔隙3D插件生成，然后將多孔結(jié)構(gòu)3D模型導(dǎo)入到comsol軟件內(nèi)。
插件鏈接
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1890691
