基于改进FV-LBM的多孔介质渗流模拟

发布时间：2021-08-04 18:00

　　提出了一种新的基于Brimman-Forchheimer方程的多孔介质流动格子Boltzmann法的有限体积形式（FV-LBM）。在该方法中,多孔介质效应通过将外力引入格子Boltzmann方程中,并通过以单元为中心的有限体积法求解,同时将权重的校正因子引入进来以提高数值计算的稳定性。用该方法验证了完全多孔Poiseuille流和Couette流,数值计算结果与理论解吻合较好。而且还用该方法模拟了具有均匀和非均匀孔隙度的裂隙-孔隙模型,结果表明:当达西数增加时,多孔层中的速度增加;而当裂隙区域的速度峰值减小时,速度轮廓接近抛物线。研究成果为多孔介质渗流模拟提供了有效途径。 

【文章来源】：人民长江. 2020,51(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同达西数下FVM法与FV-LBM法计算的

不同x/H处Da=10-4,yp=0.2H,

用提出的FV-LBM方法对平板Couette流进行测试,Couette流是黏性流体在以一定速度u0运动着的两平行平板之间的层流流动,这种流动是由作用在流体上的黏性力和与平板平行的外部压力推动的。雷诺数定义为Re=Hu0 /v,均划分成640 mm×80 mm的长方形格子其他几何参数与Poiseuille流模拟相同。其他流动参数为ε=0.4,Da=0.01,同时测试4种雷诺数情况下的Couette流,即Re=0.1,5,10和100。其他计算参数见表1。图2 不同达西数下FVM法与FV-LBM法计算的

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于近似黎曼求解器的三维浅水方程组求解方法[J]. 卢新华.  人民长江. 2018(20)
[2]基于格子Boltzmann方法预测多孔介质的渗透率[J]. 战洪仁,侯新春,曹颖,李雅侠,张先珍.  沈阳化工大学学报. 2017(01)
[3]基于有限体积法的鄱阳湖水沙交换数值模拟[J]. 张鹏飞,陆健刚.  人民长江. 2016(12)
[4]随机多孔介质流动的格子Boltzmann法模拟[J]. 罗忠贤,邱延峻,禹华谦.  西南交通大学学报. 2014(01)

硕士论文
[1]基于格子Boltzmann方法土体细观渗流特性研究[D]. 周潇.昆明理工大学 2016



本文编号：3322150