[发明专利]一种多孔介质中预交联凝胶悬浮液微观流动的模拟方法

摘要

本发明公开了一种多孔介质中预交联凝胶悬浮液微观流动的模拟方法，包括以下步骤基于二维岩心CT切片图像，建立多孔介质模拟区域，进行数值网格离散；设定预交联凝胶颗粒的初始位置和原始形状，生成虚拟边界标记点；标记数值网格节点类型；根据预交联凝胶颗粒边界上数值网格节点的动量变化计算流体对各虚拟边界标记点的作用力；采用颗粒接触作用模型计算各虚拟边界标记点受到的接触作用力；根据预交联凝胶颗粒的当前形状和原始形状，计算各虚拟边界标记点受到的弯曲恢复力和拉伸恢复力；基于牛顿第二定律，计算各虚拟边界标记点的速度和位移，将各虚拟边界标记点相连即得到预交联凝胶颗粒的整体形状和位置。该方法能够处理复杂多孔介质、且流固耦合模拟精度高，可用于预交联凝胶等弹性颗粒悬浮液的微观渗流模拟研究。

主权项

一种多孔介质中预交联凝胶悬浮液微观流动的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基于二维岩心CT切片图像，建立多孔介质模拟区域，进行数值网格离散；(2)设定预交联凝胶颗粒的初始位置和原始形状，生成虚拟边界标记点；(3)标记数值网格节点类型，包括颗粒内部、颗粒边界、流体内部和流体边界四种类型；(4)根据预交联凝胶颗粒边界上数值网格节点的动量变化计算流体对各虚拟边界标记点的作用力Ff；(5)采用颗粒接触作用模型计算各虚拟边界标记点受到的接触作用力Fp；(6)根据预交联凝胶颗粒的当前形状和原始形状，计算各虚拟边界标记点受到的弯曲恢复力Fb和拉伸恢复力Fs；(7)基于牛顿第二定律，计算各虚拟边界标记点的速度u和位移x，将各虚拟边界标记点相连即得到预交联凝胶颗粒的整体形状和位置；(8)重复步骤(4)至步骤(7)，当前后两次模拟结果相对误差小于0.01或者迭代次数大于100000时，结束模拟过程，输出模拟结果。