基于格子Boltzmann方法的二维多孔介质渗流研究的任务书.docx

基于格子Boltzmann方法的二维多孔介质渗流研究的任务书
任务书
任务名称：基于格子Boltzmann方法的二维多孔介质渗流研究
任务背景：
随着现代科技的不断发展，多孔介质渗流研究已经成为热点领域之一。多孔介质在许多领域都具有重要的应用，如地下水运动、石油开采、地质储层、卫生工程、化学反应装置等领域。因此，了解多孔介质中的运动规律和渗透特性对于保护地下水资源和工业生产具有重要的意义。
目前，研究多孔介质的渗流行为的方法主要有两种：数值模拟和实验方法。数值模拟方法有CFD、LBM、LMM等，实验方法主要包括以比色板法、示踪剂法、瞬态法和连续水位法。其中CFD方法主要用于研究流体的宏观性质，如流速、压强和温度等，不适用于研究多孔介质中的微观流动规律。而LBM方法相对于传统的CFD方法与LMM方法而言，具有计算简单、不需要网格、微观表示能力强等优点。因此，采用LBM方法进行研究的人越来越多。
任务目标：
本任务的目标是利用格子Boltzmann方法，研究二维多孔介质渗流的微观流动规律和渗透特性。任务需要完成以下几个方面的内容：
1.理论模型：阅读相关文献，了解格子Boltzmann方法的基本原理和多孔介质渗流的基本规律，根据实际情况确定研究对象的模型和求解方案。
2.数值模拟：根据所确定的模型和求解方案，建立数值模拟程序，对多孔介质中渗透问题进行模拟，得出其渗透系数和渗流规律。
3.结果分析：根据数值模拟的结果，分析多孔介质中渗透问题的规律性，总结多孔介质中的流动规律和渗透特性，提出渗透系数计算的准确性和模型切实可行性的评估。
4.撰写论文：根据研究结果，撰写一份学术论文，论文内容应包括研究的背景、理论模型、数值模拟、结果分析和研究结论等内容。
任务要求：
1.对多孔介质渗流研究领域有一定的理论基础和实践经验。
2.具备良好的编程能力，掌握LBM和数值计算方法。
3.具备较强的独立思考能力，能够根据实际情况，综合运用所学理论，确立研究对象的合理模型和解决方案，对所得结果做出分析和总结。
4.任务完成后，需要提交一篇学术论文，撰写要求严谨规范，格式正确、内容充实、表达清晰，语言流畅，技术术语准确。
时间安排：
本任务计划总时长为2个月，按以下时间安排：
第1至2周吸收阅读相关文献，确定研究方向、研究对象以及计算模型
第3至4周确立程序的解决方案，确定计算参数和计算程序流程
第5至6周进行计算模拟，整理记录计算结果，统计数据和分析数据
第7至8周撰写论文，包括综述、研究方法、结果分析、研究结论，需多次修改
第9至10周论文终稿准备、校对，提交任务交付验收
任务成果：
1.完成计算模拟，得出多孔介质渗透问题的渗透系数和渗流规律。
2.完成学术论文的撰写，论文格式正确，内容充实，表达清晰，技术术语准确。
3.小组成员能够熟练掌握LBM方法和数值计算方法。