COMSOL達西滲流
關注創建者：淵魚 創建時間：2023-07-31
COMSOL達西滲流的視頻教程
comsol滲流及石油天然氣系列課程
課程系統全面，適合入門系統性學習，包括達西流，裂隙流，兩相達西，非均質模型，壓裂水平井等等，大量課程視頻及案例資料包括論文
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COMSOL達西滲流的實例教程
在實際工程中滲流路徑往往不是單一材料，如滲流發生在夾雜碎石的土體中，這就造成滲流的復雜性。這里采用兩項材料通過COMSOL達西定律模塊對滲流進行模擬。
模型采用CAD隨機球體顆粒&過渡區插件建立后導入到COMSOL軟件內。
模型包括滲流發生的外側基體、內部顆粒、顆粒及基體過渡區（ITZ）三部分組成，由于內部顆粒的滲透系數遠小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動。設置過渡區的目的是在實際情況中，土體及內部碎石顆粒間往往會有孔隙，這就造成了接觸面的實際滲透率遠高于土體，模型剖切面如下。
模型設置左右兩側的水頭差，最終壓力及流速模擬結果如下。
展開 達西定律描述流體在完全飽和的多孔介質中通過間隙的流動，這種運動主要由壓力梯度驅動，流體的剪切應力引起的動量傳遞可以忽略不計。您可以使用達西定律 接口計算壓力，然后根據壓力梯度、流體黏度和滲透率來確定速度場。
Brinkman 方程可用于計算多孔介質中快速流動的流體，包括驅動流動的流體速度動勢、壓力和重力。Brinkman 方程 接口綜合了達西定律，可以計算黏性剪切引起的動能耗散，與納維-斯托克斯方程類似。
層流 和蠕動流 接口可用于模擬雷諾數相對較低的瞬態和穩態流動。流體黏度可能取決于流體的局部組成和溫度，或與流體流動組合建模的任何其他物理場。
對于注漿、油氣開采、突水等模型或許是以上幾個流動綜合流動的，如只采取一種流動方式可能會出現與事實不合的情況，本貼分享了如何將以上三種模型聯立的comsol案例。
展開 COMSOL自由與達西流動耦合 ￥39
模擬井中水與地層水的作用
研究了理想裂隙引起的流動擾動及其幾何排列對裂隙巖體穩態滲流（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：
COMSOL Multiphysics?計算云圖（由于參數不同，云圖存在些許差別）：
為了方便對比，不同裂隙幾何、參數影響結果都放在同一個模型不同研究中了。
技能包含：模型計算設置方式；計算云圖后處理方式（參考論文）；等效滲透率計算方式
展開 image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><p> 數字巖心是近年興起的巖心分析的有效方法，在砂巖、碳酸鹽巖、頁巖等巖心分析領域應用廣泛，獲得了極大的成功。基本原理是基于二維<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%89%AB%E6%8F%8F%E7%94%B5%E9%95%9C" rel="noopener noreferrer" target="_blank">掃描電鏡</a>圖像或三維<a href="https://baike.baidu.com/item/CT" rel="noopener noreferrer" target="_blank">CT</a> 掃描圖像，運用計算機圖像處理技術，通過一定的算法完成數字巖心重構。</p><p><br></p><p> 以下巖心采用三維CT掃描，Mimics處理幾何獲得網格文件，導入comsol進行滲透分析。
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COMSOL達西滲流的最新內容
三維梯度多孔結構（FGM）是一種孔隙率、孔徑等參數在三維空間內呈梯度分布的多孔材料。梯度孔隙結構的研究可優化傳熱傳質效率，調控流動路徑，提升能源存儲與材料性能，為復雜系統設計提供關鍵理論支持。本案例介紹在COMSOL內建立三維球體梯度孔隙結構模型，并進行滲流仿真模擬。
梯度多孔介質FGM模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型在AutoCAD
模擬井中水與地層水的作用
研究了理想裂隙引起的流動擾動及其幾何排列對裂隙巖體穩態滲流（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：
這里采用兩項材料通過COMSOL達西定律模塊對滲流進行模擬。
模型采用CAD隨機球體顆粒&過渡區插件建立后導入到COMSOL軟件內。
模型包括滲流發生的外側基體、內部顆粒、顆粒及基體過渡區（ITZ）三部分組成，由于內部顆粒的滲透系數遠小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動。
微觀多孔介質流體
微觀多孔介質廣泛存在于巖石、土層等流體介質之中，這使得流體穿過存在復雜性，滲流的微觀結構決定其宏觀現象，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的模型重構。
這里采用AbyssFish四參數隨機生長2D軟件進行微觀多孔介質的構建，V1.1版本軟件通過優化改進的算法，可指定四參數隨機增長的分布概率
提供基于comsol的儲層降壓開采過程中的滲流-應力耦合算例，可在此基礎上熟悉降壓開采過程中的滲流-應力耦合計算方法，拓展自己的研究，歡迎做相近方向的大佬指導交流，具體例子附后：
達西定律描述流體在完全飽和的多孔介質中通過間隙的流動，這種運動主要由壓力梯度驅動，流體的剪切應力引起的動量傳遞可以忽略不計。您可以使用達西定律 接口計算壓力，然后根據壓力梯度、流體黏度和滲透率來確定速度場。
Brinkman 方程可用于計算多孔介質中快速流動的流體，包括驅動流動的流體速度動勢、壓力和重力。Brinkman 方程 接口綜合了達西定律，可以計算黏性剪切引起的動能耗散，與納維
提供孔隙型介質模型建立方法，孔隙型介質中流動模擬及等效滲透率轉化案例。
巖體裂隙滲流，考慮裂隙接觸（滲透率低）和非接觸（滲透率高）的影響，利用地質統計建模，反映裂隙表面的非均質性質，研究裂隙面可能存在的優勢通道。
<p>開放群：566811107（資料多，不僅限交流）</p><p>群一：836281296</p><p>群二：594368389 </p><p>群三：1080606488 </p><p>群四： 678357196 </p><p>我的qq： 209870384有興趣的可以加我，交流模型。</p><p><span
