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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）
其他结果
以表的形式列出了以下其他的结果：
- 绝对渗透率（标量值，在流动方向上计算得出）
- 水力弯曲度（在计算出的流向上）
- 空隙分数
- 有效的空隙分数
- 总流量
- 压力梯度
可以将以下结果视为沿流向的曲线图：
- 速度
- 空隙分数
- 总流量
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
结果
软件以 2D 和 3D 可视化形式显示渗透率张量的计算结果。
- 结果显示为位于模拟体积中心的椭圆体。
- 如果在集成网格上进行分析，则结果显示为位于每个单元格中心的椭圆体。
- 椭圆体的主轴与张量的本征向量对齐，而轴长与张量的本征值成正比。
- 在集成网格上进行分析时，也可以以 2D 和 3D 可视化形式显示平均绝对渗透率和空隙分数，以及渗透率张量的本征值。
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
易于使用
- 不需要模拟方面的专业知识
- 不需要计算网格
高效
- 使用单个软件即可实现从材料分割到模拟的无缝工作流程
已获验证
- 准确性和性能均在同行评审的基准研究中得到证明（来源： doi:10.1016/j.advwatres.2017.09.007)