基于颜色格子波尔兹曼方法的高精度润湿边界的方法技术

本发明专利技术公开一种基于颜色格子玻尔兹曼方法的高精度润湿边界的方法，包括以下步骤：步骤一、获得固体边界单位法向量；步骤二、根据所述固体边界单位法向量和设定的接触角，获得目标相界面单位法向量；步骤三、将所述目标相界面单位法向量引入到计算界面力的公式中，引入零界面力条件，实现边界处界面力的运算，完成边界润湿条件的引入。本发明专利技术基于现有的严格颜色格子玻尔兹曼模型，使得模型适用于任意形状的固体表面；改进了现有的接触角引入模式，使得模型适用于任意大小的接触角；并引入了零界面力条件，降低了非物理的质量迁移效应，提高了算法的稳定性和精确度。

【技术实现步骤摘要】
基于颜色格子波尔兹曼方法的高精度润湿边界的方法
本专利技术涉及驱替采油内在机理研究领域，具体涉及一种基于颜色格子波尔兹曼方法的高精度润湿边界的方法。
技术介绍
过去二十年里，LBM(LatticeBoltzmannMethod，格子玻尔兹曼方法)已经发展成为一种模拟复杂流动问题的重要求解器。区别于传统的求解宏观物理量的方法，LBM是一种基于微观操作和宏观动力学方程的伪分子方法，它通过捕捉粒子的平衡态分布函数来达到对宏观物理量的求解。与生俱来地，LBM有着易于并行、易于处理复杂边界和易于处理相界面等优点，使得LBM对孔隙尺度的多孔介质问题的模拟非常有效。许多多相多组分的LBM模型已经在见诸的技术文献，一般来说，主要包括以下几类：颜色模型、伪势模型、自由能模型、均场模型。颜色模型更加适用于模拟多孔介质内的互不相溶两相流，这是因为它具有数值精度高，严格保证每种流体的质量守恒，以及在较大范围的粘度比内有着很好的数值稳定性等优点。有了合适的多相流模型框架之后，一个重要的问题就是对壁面接触角的建模。在现有的两相流润湿边界处理方法中，尤其是在颜色模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于颜色格子玻尔兹曼方法的高精度润湿边界的方法，包括以下步骤：/n步骤一、获得固体边界单位法向量；/n步骤二、根据所述固体边界单位法向量和设定的接触角，获得目标相界面单位法向量；/n步骤三、将所述目标相界面单位法向量引入到计算界面力的公式中，引入零界面力条件，实现边界处界面力的运算，完成边界润湿条件的引入。/n

【技术特征摘要】
1.基于颜色格子玻尔兹曼方法的高精度润湿边界的方法，包括以下步骤：
步骤一、获得固体边界单位法向量；
步骤二、根据所述固体边界单位法向量和设定的接触角，获得目标相界面单位法向量；
步骤三、将所述目标相界面单位法向量引入到计算界面力的公式中，引入零界面力条件，实现边界处界面力的运算，完成边界润湿条件的引入。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，根据式(1)获得固体边界单位法向量，



其中，ns(x)为x位置固体边界单位法向量，
ck为八阶各向同性差分的方向，
w(|ck|2)为对应的权重系数，
δt为时间步长，
s(x)为属性指示函数，具体取值如式(2)所示





3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二包括以下步骤，
首先，根据给定的接触角θ，对所述固体边界单位法向量进行旋转，得到相界面单位法向量，所述相界面单位法向量与所述固体边界单位法向量的夹角为θ；所述相界面单位法向量有两个，分别为n1和n2，
n1＝(ns，xcosθ-ns，ysinθ，ns，ycosθ+ns，xsinθ)
n2＝(ns，xcosθ+ns，ysinθ，ns，ycosθ-ns，xsinθ)
其中，ns，x为固...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟斐斐，孙建芳，蒲军，王建勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11