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COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發運移）作者：極度喜歡上課一、引言液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。

煤層瓦斯運移主要涉及到基質中瓦斯解吸、擴散、裂隙中瓦斯滲流，涉及到的物理場為煤層變形方程、多孔介質擴散滲流方程、煤層溫度方程、甲烷氧化方程等。這些方程在COMSOL中，均有對應的物理場接口，用COMSOL研究煤層中瓦斯運移或者研究實驗室中煤柱、煤粒中甲烷運移都是很方便的。接下來幾個帖子，我會按照建模的順序以此介紹主要設置，方便大家更好地了解COMSOL的基本使用，以期在科研學習上幫助大家。

一、引言液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。

COMSOL中比較容易生成離散裂隙網絡（DFN)，模型計算量會小一些。 下面幾幅圖是實驗室、現場水力壓裂裂縫擴展的效果展示圖。

到這一步纖維跟基體就全部導入到COMSOL內了。如果想再COMSOL內模擬線性的裂縫，需要將基體進行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對象選擇基體，要減去的對象選擇纖維。構建對象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內的線狀裂縫。后面進行網格剖分分析等，可根據自己的要求進行。

comsol多類隨機裂隙，帶厚度裂隙：comsol纖維隨機分布，復合材料：comsol隨機分布顆粒：comsol隨機孔隙：comsol不干涉隨機幾何構建在comsol內主流的隨機分布幾何構建方法是通過COMSOL with Matlab連接，通過Matlab代碼實現模型的建立。

此時井眼上的起裂點2A和裂縫中部的起裂點2B的應力集中成為裂縫起裂和延伸的可能。此時在井眼和裂縫中部起裂的新裂縫，傾向于垂直最大水平主應力，且新裂縫與原壓裂縫垂直，具體如圖所示。11、應用comsol分析多分支縫壓裂應力分布正常生產井開采時孔眼處一定存在流體從地層中流出，因此只考慮地應力分析的孔眼應力是不符合實際的，應該考慮流固耦合。

針對頁巖氣流動過程中骨架變形對氣井產能產生的影響，采用Comsol建立了頁巖氣流固耦合數值模擬案例，該模型考慮了頁巖氣黏性流、 Knudsen 擴散、表面擴散和吸附解吸等多重流動機制，采用離散裂縫模型對水力裂縫進行求解，模型可用于分析流固耦合效應對氣井產能的影響規律，以及其他儲層參數和裂縫參數對產能的影響。

煤儲層的微波注熱增產示意圖 煤層內的瓦斯運移涉及煤體變形、氣體滑移、吸附導致的基質收縮/膨脹、及熱傳遞，研究瓦斯運移必須兼顧各物理場的交互耦合。溫度是影響煤體變形及瓦斯運移的關鍵。瓦斯賦存具有極強的溫度敏感性；煤的異質性可能會引發不均勻受熱從而產生熱應力，這些熱應力會引起煤體形變并改造滲透率；煤體升溫會驅使氣體從煤基質中解吸出來并處于一種自由、活躍狀態。

建立了考慮煤體塑性破壞的水力沖煤多場耦合模型，利用COMSOL Multiphysics軟件研究水力沖孔過程的機理和變量的演化規律。煤層水力沖孔涉及到巖體塑性變形、瓦斯吸附等多物理量的相互作用。為實現水力沖孔強化采氣復雜的應力-損傷-滲流耦合過程，提出了以下假設： (1)發生塑性變形以及產生新的裂隙，而彈性變形僅改變裂隙的孔徑。

相場法與水力壓裂的相關文獻和comsol軟件案例，comsol版本為5.5，低版本無法打開案例1 單一裂縫延伸模型尺寸30m×15m 案例2 兩簇壓裂兩簇裂縫排量相同，不考慮流量在裂縫間的動態分配模型尺寸30m×30m 案例3 三簇壓裂-對稱三簇裂縫排量相同，不考慮流量在裂縫間的動態分配模型尺寸

利用 COMSOL Multiphysics? 軟件，我們可以建立接觸疲勞模型并預測這些組件的失效。接觸疲勞的損傷機制 當兩個零件之間不斷變化的接觸壓力在表面和次表面層上引入一個隨時間變化的應力狀態時，就會發生接觸疲勞。當應力過高時，就會在組件的表面和次表面形成微裂縫。表面下的微裂縫經常是始于某種缺陷，如材料的雜質。這種微裂紋隨著加載會平行于表面增長。

COMSOL晶體材料的穿晶斷裂及沿晶斷裂位移：COMSOL晶體材料的穿晶斷裂及沿晶斷裂裂縫擴展：需要進行模擬的可在下面鏈接下載Voronoi的模型樣圖，CAD格式的，需要自己導入的COMSOL內：CAD Voronoi

COMSOL隨機幾何分布合輯1、comsol with matlab 隨機幾何隨機圓隨機橢圓：2、COMSOL with Matlab連接 隨機裂縫生成3、matlab隨機生成橢圓裂隙導入comsol4、二維隨機裂隙-COMSOL5、如何用MATLAB生成隨機裂隙6、二維裂隙邊坡模型7、基于comsol的隨機分布顆粒模型建立方法

裂隙多孔介質流固耦合-損傷模型comsol-水力壓裂巖石損傷耦合模型 ，含裂縫制作代碼matlab。comsol HM耦合模型 損傷模型 裂隙多孔介質注入流體引起天然裂隙，巖石產生新損傷的數值模擬，內含MATLAB 網裂縫函數及comsol模型。

然后使用 COMSOL Multiphysics 模擬這個彎曲的梁示例，并將結果與梁理論的解析解進行了比較。最后，我們探討了鈑金成形案例模型中殘余應力的重要性。我們看到，任何力學過程都會引起殘余應力，必須特別注意適當地釋放它們，或者至少要確保它們不會造成任何損傷。 本文內容來自 COMSOL 博客，