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微孔流动

该非常规多孔介质流动模型利用多孔介质间隙中的蠕动(斯托克斯)流,模型源自美国加州大学圣塔芭芭拉分校的 Arturo Keller、Maria Auset 和 Sanya Sirivithayapakorn 进行的孔隙尺度流动实验,其中使用的几何结构是通过扫描电子显微镜图像产生的。 在本例中,我们采用 Keller、Auset 和 Sirivithayapakorn 生成的其中一张二维微媒体图像,并使用笛卡尔坐标的斯托克斯方程求解孔隙流体的速度和压力,边界积分用于定量计算通量。

柱中两相流 中文

第一个模型描述多孔介质中两种不混溶流体的同时流动,其中,空气在多梯度入口压力实验中置换成水。我们求解代表性体积内空气和水的压力和饱和度,从而跟踪饱和度水平,而不是估计空气-水界面的离散位置。 第二个示例也适用于空气和油,基于上述空气-水系统的两相流模型构建,根据不同流体对界面张力的 Leverett 比例,实现了从空气-水到空气-油的转换。 最后一个油-水流动示例源自多梯度入口压力实验,基于空气-水系统的两相流模型构建,根据不同流体对界面张力的 Leverett 比例,计算了入口压力梯度。

多孔介质中的自然对流

本例介绍地下水流动的建模,分析了多孔介质中的自然对流,将计算结果与已发表的文献结果进行了比较。 模型通过一个方程将动量平衡与能量平衡相耦合,该方程与温度相关,可直接输入为动量平衡的源项,模型演示了 COMSOL Multiphysics 独特的基于方程建模的能力,可视为 COMSOL Multiphysics 单相多孔介质流动建模功能的基准模型。

地热回灌几何

这是有关地下传热的博客文章中的两个模型之一:[传热与地下多孔介质流的耦合仿真](/blogs/coupling-heat-transfer-subsurface-porous-media-flow/) 动画 GIF 显示了不同的水平水力梯度(0、1、5 mm/m)引起的不同地下水流速下等温冷锋 (295 K) 的传播。 注意:这里不包含多孔弹性。

Biot 多孔弹性

“多孔弹性”接口将达西定律和固体力学相耦合,用于评估流体抽取引起的多孔介质变形。 此模型基于“Terzaghi 固结”示例构建,将“Terzaghi 固结”和“Biot 多孔弹性”分析的结果进行了比较,结果表明,二者与已发表的分析结果非常吻合。

土壤中杀虫剂运移和反应 中文

涕灭威是一种商用杀虫剂,用于棉花、水果、土豆和豆类等多种作物,人们可能会因摄入受污染的水和食物而受到涕灭威的危害。 本例分析涕灭威及其有毒副产物的降解动力学,研究降解时间尺度以及有毒成分的空间浓度分布。 在第一个模型中,化学物质包含在水池中,作为完全混合的系统来处理。第二个模型追踪在涕灭威杀虫剂从水池滤出并通过地表输送到地下水的过程中,化学物质在土壤中分布的详细情况。

Forchheimer 流动

这是一个教学案例,描述开放通道中的流体流动与连接到其中一个通道壁的多孔块之间的耦合。通过自由区域中的纳维-斯托克斯方程以及多孔区域中带 Forchheimer 修正的 Brinkman 方程来描述流动。

悬浮达西流:Elder 问题

密度变化甚至能够在静止流体中引发流动。在地球系统中,密度变化可能源于天然盐、地下温度变化或迁移污染。这种由浮力或密度驱动的流动会影响盐湖系统、盐处理池、污染物密集、渗滤液羽流以及地热储层中的流体运动等。 本例用基准问题测试多孔介质中的瞬态浮力流,称为“老问题”,遵循实验室实验来研究热对流。“老问题”通过以下两个物理场接口的耦合来分析浓度:达西定律和溶质运移。

Slope Stability with Pore Water Pressure in a Dam Embankment

A slope stability analysis is performed and the Factor of safety of the dam embankment is calculated by using the Shear Strength Reduction Technique. ...

离散裂隙

本例模拟多孔介质块中通过裂隙的自由流动,其中裂隙中的流动比基质块中的流动快得多。 “达西定律”物理场接口用于对多孔介质块中的流动进行建模 通过向“达西定律”接口添加“裂隙流”特征对裂隙流进行建模,裂隙流添加到三维域中的二维表面。 此模型适用于对污染物(包括放射性材料)在地下的流动和传递感兴趣的用户,还适用于石油公司,这些公司往往需要研究通过裂隙流入油井的快速流动和通过岩石或土壤中颗粒之间小孔隙流入油井的缓慢流动。

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