一种变孔隙度多孔介质构建方法技术

本发明专利技术公开了一种变孔隙度多孔介质构建方法，包括在区域内随机分布多个球状颗粒，确定多孔介质目标模型的目标孔隙度，确定颗粒半径每次的增加长度，保持颗粒球心坐标固定，游历区域内的所有颗粒，在原颗粒半径的基础上，使每个颗粒的半径增加相同长度，直至达到目标孔隙度，输出多孔介质的目标模型。该方法还包括对多个目标孔隙度从打到小排序，在前一目标模型的基础上构建后一目标模型。该方法的构建过程可控，不同孔隙度多孔介质的通道特征之间的具有关联，并且可通过具体参数反映，构建过程与实际情况更接近，有助于多孔介质问题的研究。

A Method for Constructing Porous Media with Variable Porosity

The invention discloses a method for constructing porous media with variable porosity, which includes randomly distributing multiple spherical particles in the region, determining the target porosity of the target model of porous media, determining the increasing length of particle radius each time, keeping the coordinates of particle spherical center fixed, and all particles in the traveling region, so as to increase the radius of each particle with the same length on the basis of the original particle radius. Until the target porosity is reached, the target model of porous media is output. The method also includes sorting the porosity of multiple targets from small to small, and constructing the latter model on the basis of the former one. The construction process of this method is controllable, the channel characteristics of porous media with different porosity are correlated, and can be reflected by specific parameters. The construction process is closer to the actual situation, which is conducive to the study of porous media problems.

【技术实现步骤摘要】
一种变孔隙度多孔介质构建方法
本专利技术涉及多孔介质的构建，具体涉及一种变孔隙度多孔介质构建方法。
技术介绍
多孔介质是一种典型的复杂三维结构，具有连接孔隙，流体可以很容易地穿透其中。多孔介质问题常见于诸多工业应用领域，例如低渗透和特地渗透油气田开发、地下水利用、煤气层的开采以及金属材料的制备等。在地下水污染问题研究中，含水层中多孔介质通道形态特征对于地下水流流动和污染物的迁移过程有重要影响，如优先流现象、不同渗透性含水层之间的污染物扩散。多孔介质的微观结构导致了宏观性质的差异，如孔隙度大小、孔隙通道形态特征、颗粒间距等不同导致污染物在其中的移动、扩散及反应过程的差异。对于这类问题的研究，不同孔隙通道特征的多孔介质模型的构建和对其特征的描述十分关键。多孔介质内的微小空隙的总体积与该多孔介质的外表体积的比值被定义为多孔介质的孔隙度。孔隙度是影响多孔介质内流体容量和流体渗流状况的重要参量，孔隙度改变会导致孔隙通道形态变化，使得多孔介质中流体的流速分布以及溶质运移下浓度分布显著不同。变孔隙度多孔介质模型是开展此类研究的基础，准确构建符合真实情况的变孔隙度多孔介质模型十分关键。目前，对于不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变孔隙度多孔介质构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)生成初始模型：在区域内随机分布多个球状颗粒，生成多孔介质初始模型；(2)设定目标参数：确定多孔介质目标模型的目标孔隙度；(3)根据颗粒分布情况和目标孔隙度确定颗粒半径每次的增加长度；(4)改变孔隙度：保持初始模型中的颗粒球心坐标固定，游历区域内的所有颗粒，在原颗粒半径的基础上，逐一使得颗粒的半径增加相同长度，改变模型孔隙度；(5)生成目标模型：若在游历过程中的模型孔隙度达到目标孔隙度的要求，则结束游历，生成并输出目标模型；若一轮游历结束后的模型孔隙度未达到目标孔隙度的要求，则重复步骤(3)(4)继续构建。

【技术特征摘要】
1.一种变孔隙度多孔介质构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)生成初始模型：在区域内随机分布多个球状颗粒，生成多孔介质初始模型；(2)设定目标参数：确定多孔介质目标模型的目标孔隙度；(3)根据颗粒分布情况和目标孔隙度确定颗粒半径每次的增加长度；(4)改变孔隙度：保持初始模型中的颗粒球心坐标固定，游历区域内的所有颗粒，在原颗粒半径的基础上，逐一使得颗粒的半径增加相同长度，改变模型孔隙度；(5)生成目标模型：若在游历过程中的模型孔隙度达到目标孔隙度的要求，则结束游历，生成并输出目标模型；若一轮游历结束后的模型孔隙度未达到目标孔隙度的要求，则重复步骤(3)(4)继续构建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)还包括，在颗粒半径增长后对其与相邻颗粒的接触状态进行判断，若该颗粒与相邻颗粒接触，则该颗粒的半径恢复至此次增长前大小，且在之后的游历中，保持该颗粒半径不变。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若相邻颗粒的球心距离小于颗粒半径之和，则判定此次增长会导致颗粒接触。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标参数包括K个目标孔隙度，K为大于1的正整数，所述步骤(2)还包括对K个目标孔隙度从大到小进行排序，依次作为第一至第K个目标模型的目标孔隙度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，以前一目标模型作为初始模型，根据后一目标模型的目标孔隙度，重复步骤(3)(4)(5)继续构造后一目标模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，后一目标模型构建过程中颗粒半径每次的增加长度不超过前一目标模型构建过...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦智，张学羿，周志芳，王锦国，郭巧娜，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32