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圖5-4 壓力云圖 ② 溫度云圖單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數，設置等級參數256，點擊應用，讀取歧管表面溫度云圖，可以看出歧管入口處 溫度較高，在多孔介質域內溫度逐漸降低，隨后流體流出多孔介質域后溫度逐漸增加。

圖1 計算模型 表1 考慮到滑坡所處區位的實際情況，對滑坡進行了流-固耦合分析后獲得了流固耦合前滑坡滲流場分布、空隙水壓力分布、應力云圖、總位移云圖以及流固耦合后應力云圖及位移云圖（圖2～圖7）。

<p>本案例建立了一Mushroom二維模型，基于COMSOL軟件的多個物理場模塊：動網格，湍流流動，流體傳熱，水蒸氣和液態水兩個稀物質傳遞，固體力學接口，模擬了Mushroom多孔介質的流動干燥、水分蒸發和收縮變形過程。

wx_fmt=jpeg" width="531" style=""></p><p><br></p><p>Fluent自帶多孔介質模型，對于多孔介質的模擬，不考慮流體在多孔介質內部的流動，只考慮多孔介質對于流動阻力及能量方程產生的影響。

wx_fmt=png"></p><p class="ql-align-center">&nbsp;</p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">對于多孔介質問題，推薦使用Standard標準化，若使用混合標準化，可能會產生不合實際的初始速度場，難以收斂。

對于快速過程，其時間尺度與介質孔隙內的液相和氣相之間達到平衡的時間相當，非平衡公式可以通過以下蒸發通量來定義： 在這個定義中，平衡蒸汽濃度被定義為飽和濃度 csat 和水活性 aw 的乘積，用來描述多孔介質結構。事實上，由于毛細力的作用，達到平衡的濃度要比自由介質中的濃度低。 通過讓蒸發率 K 達到無窮大，得到一個蒸汽濃度等于平衡濃度的平衡公式。

毛細管壓力的存在影響多孔介質內的流體運動規律，因此是滲流力學及有關的工程技術必須考慮的問題。例如，在油田開發中，毛細管壓力影響油層的有效滲透率和油層的采收率；利用毛細管壓力曲線可確定多孔介質內的孔隙分布和流體分布，計算多孔介質的相滲透率以及油層的采收率等。圖 1 多孔介質電鏡掃描示意圖注：以上內容引自百度百科2.

從大規模的地質區域到納米尺度的結構，多孔材料的流動發生在所有長度尺度上。雖然達西定律已經涵蓋了許多應用，但是在工業應用中，速度場和壓力梯度之間的關系不再是線性的，達西定律不能提供準確的結果。在這篇文章中，我們將更深入的研究多孔介質中可能出現的不同流動狀態，以及如何描述它們。在微觀尺度上模擬多孔介質中的流動為了更深入地理解流經多孔材料中的流動特征，有必要仔細研究它的微觀結構。

對于均質多孔介質中的吸附，有一個特殊的吸附子節點可用于多孔介質傳遞屬性和部分飽和多孔介質域特征。在這個子節點中，您可以為任何本體物質定義“Langmuir”、“Freundlich”或“用戶定義”吸附。這里，我們假設被吸附物質與本體處于熱力學平衡狀態，因此等溫吸附關系完全成立。

通過對模型進行仿真計算，分析多孔介質內的流速分布及溫度場變化情況。 研究結果提供了關于多孔介質內部復雜對流與傳熱機制的深刻見解。

COMSOL模型構建方法可以參考：COMSOL建立孔隙尺度多孔介質結構模型教程多孔介質中的孔隙為單聯通域，無無效幾何，如果指定的孔隙率過小，軟件生成的孔隙可能非單聯通，需要將非聯通的的幾何進行手動刪除處理。物理場采用流體流動中的層流，左側為流體入口，右側為出口，以下為流速及壓力計算結果。

4 速度流場分析通道1到通道5的通道位置示意如圖9所示。通道1、3和5的中間剖面速度云圖如圖10－圖12所示，其中右上為進口，左上為出口。各個通道的流動比較平均，對于單個通道而言，除去進口分流頭和出口集流頭部分，中間翅片區域的流動主要沿長度方向，且流動比較均勻。從進出口分流/集流頭的剖面速度場（見圖13）可以看出，右側的進口分流頭存在渦流組織。

如下圖所示： 創建一個新的“表面平均值”或“質量流量平均值”報告來評估閥門上游部分的壓力，然后在新的標量場函數中使用該報告來插值模擬中每次應用于多孔介質的正確Pi值。 對應此方法的示例模型可從以下鏈接中獲取。

采用CAD圖像導入插件，將生成的多孔介質模型導入到AutoCAD內，并保存為.dxf文件。 在COMSOL內選擇流體流動-兩相流-相場-層流，并添加包含相初始化的瞬態研究。

本案例對埋地摻氫天然氣管道在土壤多孔介質影響下的氣體泄漏擴散規律展開了仿真計算。主要涉及到多孔介質，組分傳輸，局部初始化三個部分。計算模型依據相關文獻進行設置，對摻氫20%的天然氣泄漏擴散情況展開分析，通過對該案例的學習與掌握，后續可以對制定管道泄露應急決策方案進行相關指導。

多孔介質是指內部含有大量微小孔隙和通道的材料，如巖石、土壤等。在石油工程領域，多孔介質中的孔隙為油和水提供了儲存空間和流動路徑。本案例介紹COMSOL相場法進行多孔介質下的油水兩相驅替模型。

從大規模的地質區域到納米尺度的結構，多孔材料的流動發生在所有長度尺度上。雖然達西定律已經涵蓋了許多應用，但是在工業應用中，速度場和壓力梯度之間的關系不再是線性的，達西定律不能提供準確的結果。在這篇文章中，我們將更深入的研究多孔介質中可能出現的不同流動狀態，以及如何描述它們。在微觀尺度上模擬多孔介質中的流動為了更深入地理解流經多孔材料中的流動特征，有必要仔細研究它的微觀結構。

對單個通道單獨建模，使用多孔介質模型模擬單個通道內流體流動，多孔介質的參數如圖2所示，得到通道內流體溫度分布如圖5所示。同時得到了輸出參數Nu和Cf與輸入的關系。使用克里金法（Kriging）對48次單通道模擬得到的Nu值和139次模擬得到的Cf值進行插值，得到Re=8000時的響應平面，結果如圖6所示。