多孔介质内气—水两相渗流特性模拟研究的开题报告.docx

多孔介质内气—水两相渗流特性模拟研究的开题报告
一、题目
多孔介质内气—水两相渗流特性模拟研究
二、选题背景和意义
气—水两相渗流在自然界和工程实践中具有广泛的应用，如地下水的开采、地下水的污染治理、地下建筑物的设计与施工等领域。多孔介质是气—水两相渗流的主要场所，在多孔介质中，两相之间的作用及其相互转化过程极其复杂，需要使用数值模拟方法研究。
本研究旨在探讨多孔介质内气—水两相渗流特性的模拟方法，为地下水资源管理、环境保护、地下建筑物的设计与施工等领域提供支持和指导，具有重要的理论和实际意义。
三、研究内容和研究步骤
1.文献综述：搜集和整理多孔介质内气—水两相渗流研究领域的相关文献，了解相关理论和实验研究的进展情况和现状。
2.建立气—水两相渗流模型：基于多孔介质内气—水两相渗流的物理特性和流动规律，建立数学模型，包括流场、压力场、温度场、物质传递场等。
3.数值模拟：采用计算流体力学（CFD）方法，通过有限体积法或有限元法进行数值计算，得到多孔介质内气—水两相渗流的流态和压力分布等信息，并与实验结果进行对比分析。
4.模型验证：将数值计算结果与实验数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性，并对模型进行优化和改进。
5.研究成果总结：总结本研究的研究成果，并提出未来进一步研究的方向和建议。
四、研究方法和技术路线
本研究采用计算流体力学（CFD）方法，基于有限体积法或有限元法建立数学模型，进行数值模拟，并与实验数据进行对比分析，验证模型的准确性和可靠性。
技术路线如下：
（1）文献综述：搜集和整理多孔介质内气—水两相渗流研究领域的相关文献，了解相关理论和实验研究的进展情况和现状。
（2）建立气—水两相渗流模型：基于多孔介质内气—水两相渗流的物理特性和流动规律，建立数学模型，包括流场、压力场、温度场、物质传递场等。
（3）数值模拟：采用计算流体力学（CFD）方法，通过有限体积法或有限元法进行数值计算，得到多孔介质内气—水两相渗流的流态和压力分布等信息，并与实验结果进行对比分析。
（4）模型验证：将数值计算结果与实验数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性，并对模型进行优化和改进。
（5）研究成果总结：总结本研究的研究成果，并提出未来进一步研究的方向和建议。
五、预期研究成果
本研究致力于探讨多孔介质内气—水两相渗流特性的模拟方法，预期研究成果如下：
（1）建立适用于多孔介质内气—水两相渗流的数学模型，并验证模型的准确性和可靠性。
（2）深入解析多孔介质内气—水两相渗流的物理规律和特性，为多孔介质的开采、污染治理、地下建筑物的设计与施工等领域提供重要支持和指导。
（3）提出未来进一步研究的方向和建议，推动相关研究领域的发展和创新。
六、进度安排
本研究计划于2022年9月开始，具体进度安排如下：
（1）2022年9月-2022年12月：文献综述和数学模型建立。
（2）2023年1月-2023年12月：数值模拟和模型验证。
（3）2024年1月-2024年6月：研究成果总结，论文撰写。
（4）2024年7月-2024年9月：论文修改和答辩准备。
七、参考文献
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[4]LiuY,ChenJ,ZhangJ,etal.Numericalinvestigationondisplacementcharacteristicsoflow-concentrationsurfactantsolutioninporousmedia:ACFD-DEMstudy[J].PowderTechnology,2021,381:107-119.
[5]WangC,B