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我們可以使用 COMSOL 軟件中的傳熱模塊的多孔介質(zhì)傳熱 接口和化學(xué)反應(yīng)工程模塊的稀物質(zhì)傳遞 接口中實現(xiàn)這些方程。為了將多孔介質(zhì)中的多相流動與蒸發(fā)過程結(jié)合起來，這個過程需要一些步驟。結(jié)束語在這篇文章中，我們討論了使用 COMSOL? 軟件對多孔介質(zhì)中的熱濕傳遞進行建模的功能。

COMSOL模型構(gòu)建方法可以參考：COMSOL建立孔隙尺度多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型教程多孔介質(zhì)中的孔隙為單聯(lián)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(lián)通，需要將非聯(lián)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(cè)為流體入口，右側(cè)為出口，以下為流速及壓力計算結(jié)果。

多孔介質(zhì)中的自然對流和傳熱研究在地?zé)嵯到y(tǒng)、隔熱材料、食品加工以及化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計等領(lǐng)域具有重要意義。本文介紹了一種基于COMSOL Multiphysics軟件建立多孔介質(zhì)幾何模型并模擬其內(nèi)部自然對流與傳熱過程的方法。

本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質(zhì)中的水油兩相流模型。 多孔介質(zhì)采用AbyssFish單連通周期性邊界多孔結(jié)構(gòu)2D軟件生成，軟件可設(shè)置孔隙率、孔喉尺寸、顆粒尺寸等信息，以生成多種多孔介質(zhì)模型，適應(yīng)不同的工程地質(zhì)條件。

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

針對裂隙多孔介質(zhì)流體注入引起天然裂隙的激活，巖石產(chǎn)生新?lián)p傷形成水力裂縫，本案例建立了裂隙多孔介質(zhì)流固耦合-損傷模型，實現(xiàn)如下功能：（1）采用comsol with matlab建立隨機天然裂隙網(wǎng)絡(luò)幾何模型；（2）針對天然裂隙，建立裂隙模型，考慮其變形過程對裂縫寬度和滲透率的影響，可得到裂隙寬度分布；（3）考慮損傷演化過程和流固耦合作用，巖石孔隙度和滲透率隨著損傷和應(yīng)力大小變化

裂隙多孔介質(zhì)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(zhì)注入流體引起天然裂隙，巖石產(chǎn)生新?lián)p傷的數(shù)值模擬，內(nèi)含MATLAB 網(wǎng)裂縫函數(shù)及comsol模型。

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

首先獲取一張多孔介質(zhì)圖片，這里就以COMSOL官網(wǎng)教程圖片為例了。

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

2.Comsol設(shè)置 啟動Comsol軟件選擇二維軸對稱 選擇自由和多孔介質(zhì)流動、濃物質(zhì)傳遞、二次電流分布和多孔介質(zhì)傳熱模塊 選擇穩(wěn)態(tài)求解器2.1幾何與網(wǎng)格設(shè)置 進入幾何面板，更改單位為um。 右鍵幾何，選擇矩形，設(shè)置幾何圖形的長度與寬度。

<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(wǎng)格，湍流流動，流體傳熱，水蒸氣和液態(tài)水兩個稀物質(zhì)傳遞，固體力學(xué)接口，模擬了Mushroom多孔介質(zhì)的流動干燥、水分蒸發(fā)和收縮變形過程。

這些模型結(jié)合使用了 COMSOL Multiphysics 中用于多孔介質(zhì)流動的理查茲方程 接口和稀物質(zhì)傳遞接口。形成 IgM-C、IgG-C 和抗 AA-C 絡(luò)合物的反應(yīng)由 化學(xué) 接口定義。此外，測試線上的表面反應(yīng)也由化學(xué) 接口定義。

Klinkenberg 參數(shù) (Pa) 取決于多孔介質(zhì)的滲透率，我們可以在文獻中查到 。COMSOL 中的多孔介質(zhì)流模塊包含了所有上述滲透率模型。Forchheimer 和 Kozeny-Carman 方程也可用于支持多孔介質(zhì)流動的其他模塊。軟件中滲透率關(guān)系的位置。非達西流，從微觀到宏觀尺度那么，我們?nèi)绾螌⑦@兩種方法聯(lián)系起來呢？

參考文獻[1] 李柯柯，徐穎，李金寶等.基于COMSOL的多孔介質(zhì)熱-流-變形耦合數(shù)值模擬[J].當(dāng)代化工，2022,51(02):441-445.[2] 尹紅球，陳滔.基于COMSOL Multiphysics軟件的回采工作面開挖模擬模型優(yōu)化[J].煤炭技術(shù)，2020,39(11):50-52.

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分布，生成符合規(guī)定比例的隨機孔洞。模型采用CAD隨機孔隙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)。

<p><strong style="background-color: rgb(0, 255, 0);">1&nbsp;概念介紹</strong></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">多孔介質(zhì)就是固體物質(zhì)內(nèi)部和表面有許多孔隙，如海綿等，由固體物質(zhì)組成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙所構(gòu)成的物質(zhì)。