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    如何模拟“多层”的流动

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    • 林
      林之流风 最后由 编辑

      各位老师、前辈们好，我是一个OF的新手，想问一下在OF如何在一个单管模拟“多层”的流动。如图，在一个单管内有吸附层和自由层，应当如何划分区域并设置边界条件，具体如何实现呢？谢谢！adsorbed.png 图片摘自文章Cui, J., Sang, Q., Li, Y., Yin, C., Li, Y., Dong, M. (2017). Liquid permeability of organic nanopores in shale: Calculation and analysis. Fuel, 202, 426-434.

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      • 林
        林之流风 最后由 编辑

        我用的是simpleFoam模拟单相流动，但是在单管内有这种“多层”时该如何处理呢？恳请老师指点，谢谢！

        1 条回复 最后回复 回复 引用
        • 李东岳
          李东岳 管理员 最后由 编辑

          帖子和文章大略看一看，没太明白:xiezuoye:

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          • 林
            林之流风 @李东岳 最后由 编辑

            @东岳 感谢东岳老师回复！这篇文章是说在一个纳米尺度管内的单相流，有吸附的流体和自由的流体，吸附的流体在壁面附近，于是管内形成吸附区域和自由区域。这种情况在OF应该如何模拟呢。我按simpleFoam去模拟，只能模拟自由流体。

            1 条回复 最后回复 回复 引用
            • 李东岳
              李东岳 管理员 最后由 编辑

              simpleFoam+多孔介质可以么

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              • 林
                林之流风 @李东岳 最后由 编辑

                @东岳 老师您说的多孔介质指的是porousSimpleFoam吗？要在一个case里面,将两个区域分别计算再整合么？

                1 条回复 最后回复 回复 引用
                • 林
                  林之流风 @李东岳 最后由 编辑

                  @东岳 我有个想法，在simpleFoam的基础上，改变粘度在管内的分布，即在不同的区域设置不同的粘度，但不知如何实现，恳请老师指点一下:xinxin: fig1.png

                  1 条回复 最后回复 回复 引用
                  • 李东岳
                    李东岳 管理员 最后由 编辑

                    改变粘度不行，首先是simpleFoam只支持但粘度，另外就是两个粘度看起来像是两相流，粘度会被传输。除非你把粘度固定，absorbed层是粘度1，free层是粘度2。主要我没看理解这是个什么物理过程呀

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                    • 林
                      林之流风 @李东岳 最后由 李东岳 编辑

                      @东岳 老师我的想法就是把粘度固定，absorbed层是粘度1，free层是粘度2，应该如何设置呢？这个物理过程就是由于壁面相互作用，在absorbed层和free层的粘度不同。

                      图片摘自文章Wang, H., Su, Y., Wang, W., Li, L., Sheng, G., Zhan, S. (2019). Relative permeability model of oil-water flow in nanoporous media considering multi-mechanisms. Journal of Petroleum Science and Engineering, 183, 106361.

                      Fig2.png

                      李东岳 1 条回复 最后回复 回复 引用
                      • 李东岳
                        李东岳 管理员 最后由 编辑

                        可以写一个代码类似

                        forAll(U, cell)
{
    if (网格体心的y坐标大于10 或者 小于2)
    {
        粘度= 1
    }
    else
    {
        粘度= 2
    }
}

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                        • 林
                          林之流风 @李东岳 最后由 编辑

                          @东岳 老师，这个代码是写在哪里？transportProperties里面吗还是？

                          1 条回复 最后回复 回复 引用
                          • 李东岳
                            李东岳 管理员 最后由 编辑

                            在你的simpleFoam里面代码里面改最简单。

                            也可以去transport里面改，那你需要自己写一个粘度类

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                            • 林
                              林之流风 @李东岳 最后由 编辑

                              @东岳 好的，非常感谢老师您的帮助:xiexie:

                              1 条回复 最后回复 回复 引用
                              • 李东岳
                                李东岳 管理员 @林之流风 最后由 李东岳 编辑

                                替代文字

                                • 这个公式1没有什么物理意义，纯拟合出来的

                                • 另外他们这个模型有三个极为严格的假定：

                                There are three assumptions on the oil-water transition region: (1) the volume of oil phase equals to that of water phase; (2) the

                                liquid viscosity in this region is the average of the viscosity of the bulk

                                water and bulk oil, that is,

                                µ µ µ = + ( )/2 wo wb ob , where

                                µwo is viscosity of

                                oil-water transition region;

                                µob is bulk oil viscosity. However, for further

                                studies, the viscosity of this region needs to be determined by fitting

                                MDS results or experimental results; (3) the thickness of oil-water

                                transition equals to 0.7 nm and that is validated in Appendix A based on

                                the MDS results

                                所以我觉得公式（1）只适用于他们自己的数据。要实现这篇文章中下图的程序非常简单，定义不同的区域，然后给不同的粘度就行。但这个方法粘度没有任何的传输性

                                捕获.JPG

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                                • 林
                                  林之流风 @李东岳 最后由 编辑

                                  @东岳 老师，这个公式（1）是他们参考另一篇文章
                                  Wu, K., Chen, Z., Li, J., Li, X., Xu, J., & Dong, X. (2017). Wettability effect on nanoconfined water flow. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(13), 3358-3363. https://www.pnas.org/content/114/13/3358.short
                                  我的理解是因为在纳米管内靠近壁面的位置，粘度变化没有统一的解析解，所以看到一些文章就这么分成“多层”粘度，算是粗略简化的方法吧 :xiezuoye:

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