基于改进FV-LBM的多孔介质渗流模拟

提出了一种新的基于Brimman -Forchheimer方程的多孔介质流动格子Boltzmann法的有限体积形式（FV-LBM）。在该方法中，多孔介质效应通过将外力引入格子Boltzmann方程中，并通过以单元为中心的有限体积法求解，同时将权重的校正因子引入进来以提高数值计算的稳定性。用该方法验证了完全多孔Poiseuille流和Couette流，数值计算结果与理论解吻合较好。而且还用该方法模拟了具有均匀和非均匀孔隙度的裂隙-孔隙模型，结果表明：当达西数增加时，多孔层中的速度增加；而当裂隙区域的速度峰值减小时，速度轮廓接近抛物线。研究成果为多孔介质渗流模拟提供了有效途径。