一种基于有限元素的新方法,用于预测异构和无异构的多孔微结构的透性

科学领域:

• 孔隙介质物理学的物理
• 计算流体动力学 计算流体动力学
• 材料科学是一种材料科学.

背景情况:

• 透性对于自然和合成多孔材料中的流体流动至关重要.
• 在异质和异构介质中测量透性是具有挑战性和耗时的.
• 数值方法具有优势,但需要仔细处理边界条件和样本大小.

研究的目的:

• 开发一种新的数值方法,用于在复杂的多孔介质中准确计算透度张量.
• 解决现有方法关于边界条件和样本大小的局限性.
• 提供可靠的计算工具,用于分析异质和异质性材料.

主要方法:

• 开发了一种新的基于有限元素的方法.
• 纳入了一个新的边界条件,以避免抑制横向流.
• 利用多尺度均化来完全识别透度张量.
• 采用了针对高维度流量问题的优化解决方案.

主要成果:

• 该方法与学术测试案例和基准实践进行了验证.
• 证明与边界条件和样本大小相关的偏差减少.
• 成功处理了非常高维度的流量问题.

结论:

• 拟议的有限元法适用于确定复杂,异构和异构的微观结构中的透性.
• 这种方法为传统的测量技术提供了更准确,更有效的替代方案.
• 该方法对了解各种多孔材料中的流体运输具有重要意义.