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绝对渗透率模拟

使用 VGSTUDIO MAX

使用 VGSTUDIO MAX 的传递现象模拟模块,在不同材料的 CT 扫描上模拟绝对渗透率。

绝对渗透率模拟

渗透率是介质允许液体流过的能力。

VGSTUDIO MAX 的传递现象模拟模块 

  • 可计算不可压缩流体(以低雷诺数)通过多孔材料孔隙的稳定层流;
  • 可直接处理体积数据,并使用 VGSTUDIO MAX 中精确到亚体素的局部自适应表面测定;
  • 具有用于进行虚拟实验的“实验模式”和用于计算绝对渗透率张量的“张量模式”。

渗透率的模拟基于以下有关粘性流的假设:

  • 单一流体通过孔空间从高压到低压的流动
  • 稳定层流(斯托克斯流动)、低雷诺数、无湍流
  • 只有对流(无扩散)
  • 不可压缩流体(无气体)
  • 多孔材料完全充满流体


控制方程:

实验模式

在实验模式下,软件对结构的 CT 数据执行虚拟试验,以模拟液体在结构里从入口平面向与其平行延伸的出口平面的流动情况。可以选择垂直于入口和出口平面的“已封闭”或“已嵌入”选项作为边界条件。可以指定压差或总流量作为流动的驱动量。

计算的结果

结果会以 2D 和 3D 视图中的速度场和压力分布呈现。流动方向可以通过 2D 和 3D 视图中的流线进行可视化:

  • 速度场
  • 压力分布
  • 流线
速度场(2D 视图)
压力分布(2D 视图)
流线(2D 视图)

张量模式

在张量模式下,软件会计算固有有效张量值渗透率。渗透率张量的计算可以在整个结构上进行,也可以通过集成网格对结构的增量进行计算。

张量模式
每个集成网格单元格的绝对渗透率张量
平均绝对渗透率(2D 视图)
空隙分数(孔隙度,2D 视图)

除了张量的本征值和本征向量外,表中还列出了相对于模拟坐标系的绝对渗透率张量的分量。

好处