连续尺度两相渗流的格子Boltzmann-有限体积混合数值方法

    公开(公告)号:CN116911211B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202310941432.1

    申请日:2023-07-28

    Abstract: 本发明连续尺度两相渗流的格子Boltzmann‑有限体积混合数值方法,包括步骤:建立连续尺度上多孔介质内不混溶两相流动的数学模型,基于连续尺度上的多孔介质内不可压缩两相流动质量守恒方程和达西定律等,得到一个由压力泊松方程和关于饱和度的对流扩散方程组成的数学模型;采用有限体积法对压力泊松方程进行求解,得到流场内压力分布信息,结合得到的流场内压力分布信息,采用格子Boltzmann方法对关于饱和度的对流扩散方程进行求解,获得流场内饱和度分布情况。本发明填补了格子Boltzmann方法应用于连续尺度两相渗流模拟的空白,提高了该方法研究多孔介质内流体流动的适用性,并为如油藏开采和二氧化碳的地质封存等实际工程应用中提供一定的理论指导。

    基于微流控技术的纳米级3-氨基酚甲醛树脂颗粒的制备方法

    公开(公告)号:CN113072670B

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202110276139.9

    申请日:2021-03-15

    Inventor: 刘海湖 刘枫

    Abstract: 本发明公开了一种基于微流控技术的纳米级3‑氨基酚甲醛树脂颗粒的制备方法。该制备方法结合了液滴生成芯片以及螺旋管道相结合的微反应器。将3‑氨基酚,甲醛,氨水分别注入芯片通道中汇合后作为分散相,二甲基硅油作为连续相,剪切作用下生成包含反应原料的液滴或者液柱,通过水浴加热的螺旋管道后完成最终聚合。调节流率,温度以及反应时间可以对颗粒的尺寸和分散性能进行调节;本发明是一种可制备分散性良好且具有小尺寸的3‑氨基酚甲醛树脂小球的简易合成方法。该过程反应快速,安全,易操作,制备的3‑氨基酚甲醛树脂尺寸小,分散性好,制备效果优于传统的工业制备,在微纳材料制备领域有很重要的应有价值。

    一种用于高含水油藏强化驱油的三相泡沫流注入模拟方法

    公开(公告)号:CN119783586A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510069137.0

    申请日:2025-01-16

    Abstract: 本发明提供了一种用于高含水油藏强化驱油的三相泡沫流注入模拟方法,属于计算流体力学领域,在格子玻尔兹曼框架下构建非混溶三相流计算模型,并在非混溶三相流计算模型中引入连续表面力模型和重新标色算法;在符合要求的气相泡沫间添加排斥力,使得该三相流模型具备模拟非聚并泡沫行为的能力;依据扩散界面思想施加润湿边界条件,处理复杂几何条件下具有特定润湿性的固体壁面边界;输入三相流体物性参数并提供执行模拟必需的辅助参量运行非混溶三相流计算模型,通过时间推进模拟获得泡沫注入驱油过程中多组表征三相流状态的数据。本发明填补了格子玻尔兹曼方法在模拟油、水、气三相泡沫流方面的空白,能够对三相泡沫注入驱油过程进行高精度模拟。

    一种颜色梯度LBM框架下的润湿边界实施方法

    公开(公告)号:CN117034798A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310959320.9

    申请日:2023-08-01

    Abstract: 本发明公开了一种颜色梯度LBM框架下的润湿边界实施方法,包括步骤:1)在边界流体点处,根据固壁单位法向量得到固壁单位切向量;2)计算固壁单位切向量点乘颜色梯度预估值的绝对值,根据该绝对值和接触角几何公式法,计算固壁单位法向量点乘颜色梯度的结果;3)根据所述固壁单位法向量点乘颜色梯度的结果和固壁单位切向量点乘颜色梯度预估值的结果,修正边界流体点的颜色梯度;4)根据边界流体点的颜色梯度,获得边界固体点的颜色梯度,计算边界流体点颜色梯度的导数,完成边界流体点处设定接触角条件下界面力的计算。本发明施加简单,无附加判断条件,可在复杂几何结构内施加任意接触角,并且精确度高,易于拓展到三维模拟计算。

    一种多孔结构微米级聚乳酸微球的微流控制备方法

    公开(公告)号:CN114832743A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210542569.5

    申请日:2022-05-18

    Inventor: 刘海湖 刘枫

    Abstract: 本发明一种多孔结构微米级聚乳酸微球的微流控制备方法,该制备方法结合了液滴生成的微反应器以及不同温度下的相分离。将乳化后的聚乳酸乳液注入微反应器中作为分散相,聚乙烯醇的水溶液作为连续相,在剪切作用下生成包含乳液原料的液滴,通过控制不同的温度下的相分离过程,完成多孔结构微米级聚乳酸微球的制备。调节流率,活性剂浓度,乳液成分以及不同的温度处理可以对颗粒的尺寸和分散性以及孔道结构进行调节;本发明是可制备分散性良好且具有多孔结构的聚乳酸微球的合成方法。本发明过程反应快速,安全,易操作,制备的聚乳酸微球尺寸均一,分散性好且具有多孔结构,制备效果优于传统的乳化工业制备,在微纳材料制备领域有很重要的应有价值。

    适用于两相颜色梯度格子玻尔兹曼方法的并行加速方法

    公开(公告)号:CN119647349A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202510174052.9

    申请日:2025-02-18

    Abstract: 本发明公开了一种适用于两相颜色梯度格子玻尔兹曼方法的并行加速方法,涉及计算流体力学技术领域。以多孔介质中流体点和边界固体点的总数量作为数据空间大小,为流体点和边界固体点分配存储空间,构建存储信息数组;存储信息数组中包括各流体点和各边界固体点的存储位置以及与相邻方向上的点的映射关系;将多孔介质进行区域划分,得到多片流场区域;对每片流场区域均分配一个图形处理器,根据存储信息数组,分别通过各图形处理器对各流场区域进行颜色梯度格子玻尔兹曼方法的并行数值模拟;数值模拟过程中进行碰撞模拟时的矩阵乘法运算采用稀疏矩阵乘法运算。该方法能够提高通过颜色梯度LBM对多相流动数值模拟的效率。

    一种减少厨房油烟机叶轮内油烟颗粒沉积的方法

    公开(公告)号:CN118228565A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410422978.0

    申请日:2024-04-09

    Abstract: 本发明属于家用电器技术领域,涉及一种减少厨房油烟机叶轮内油烟颗粒沉积的方法,包括:油烟颗法向冲击速度大于油烟颗粒临界速度、临界壁面剪切速度小于流体的摩擦速度、叶片采用贝塞尔曲线拟合叶片型线;本发明采用数值仿真方法描述颗粒运动,同时结合临界速度模型建模油烟颗粒在叶片表面上的反弹,沉积和脱落;对三维叶片进行参数化建模,采用自适应的代理模型来代替耗时的CFD数值计算来评估风机性能和叶片表面沉积速率,结合拉丁超立方试验设计方法和优化算法来搜索气动和沉积性能的权衡最优叶片;本发明适用性强、施加简单,计算资源需求小可有效减小油烟机叶轮内油烟颗粒沉积。

    一种颜色梯度LBM框架下的气泡间排斥力实施方法及装置

    公开(公告)号:CN118194752B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202410321814.9

    申请日:2024-03-20

    Abstract: 本发明公开了一种颜色梯度LBM框架下的气泡间排斥力实施方法及装置,该方法包括:在所有边界流体格点处,通过取点‑排除的方法分别获取对每个边界流体格点产生影响的所有格点;对所有边界流体格点分别进行以下计算:通过与两点处距离及气泡相密度相关的计算公式,计算获得的所有格点对该格点产生排斥力的矢量和;将计算得出的排斥力矢量以外力形式引入颜色梯度LBM,从而实施颜色梯度LBM框架下的气泡间排斥力的数值模拟;该装置包括格点分析模块、格点计算模块和数值模拟模块。本发明在颜色梯度格子玻尔兹曼框架下,提出了一种同时适用于二维与三维,且适用于任意复杂几何的气泡间排斥力实施方法,该方法施加简单,计算资源需求小且精确度高,可准确实现对多气泡流动系统的数值模拟。

    一种颜色梯度LBM框架下的气泡间排斥力实施方法及装置

    公开(公告)号:CN118194752A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410321814.9

    申请日:2024-03-20

    Abstract: 本发明公开了一种颜色梯度LBM框架下的气泡间排斥力实施方法及装置,该方法包括:在所有边界流体格点处,通过取点‑排除的方法分别获取对每个边界流体格点产生影响的所有格点;对所有边界流体格点分别进行以下计算:通过与两点处距离及气泡相密度相关的计算公式,计算获得的所有格点对该格点产生排斥力的矢量和;将计算得出的排斥力矢量以外力形式引入颜色梯度LBM,从而实施颜色梯度LBM框架下的气泡间排斥力的数值模拟;该装置包括格点分析模块、格点计算模块和数值模拟模块。本发明在颜色梯度格子玻尔兹曼框架下,提出了一种同时适用于二维与三维,且适用于任意复杂几何的气泡间排斥力实施方法,该方法施加简单,计算资源需求小且精确度高,可准确实现对多气泡流动系统的数值模拟。

    连续尺度两相渗流的格子Boltzmann-有限体积混合数值方法

    公开(公告)号:CN116911211A

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202310941432.1

    申请日:2023-07-28

    Abstract: 本发明连续尺度两相渗流的格子Boltzmann‑有限体积混合数值方法,包括步骤:建立连续尺度上多孔介质内不混溶两相流动的数学模型,基于连续尺度上的多孔介质内不可压缩两相流动质量守恒方程和达西定律等,得到一个由压力泊松方程和关于饱和度的对流扩散方程组成的数学模型;采用有限体积法对压力泊松方程进行求解,得到流场内压力分布信息,结合得到的流场内压力分布信息,采用格子Boltzmann方法对关于饱和度的对流扩散方程进行求解,获得流场内饱和度分布情况。本发明填补了格子Boltzmann方法应用于连续尺度两相渗流模拟的空白,提高了该方法研究多孔介质内流体流动的适用性,并为如油藏开采和二氧化碳的地质封存等实际工程应用中提供一定的理论指导。

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