Three dimensional simulation of fluid flow in X‐ray CT images of porous media     

A. Al‐Omari  E. Masad 《国际地质力学数值与分析法杂志》2004,28(13):1327-1360

A numerical scheme is developed in order to simulate fluid flow in three dimensional (3‐D) microstructures. The governing equations for steady incompressible flow are solved using the semi‐implicit method for pressure‐linked equations (SIMPLE) finite difference scheme within a non‐staggered grid system that represents the 3‐D microstructure. This system allows solving the governing equations using only one computational cell. The numerical scheme is verified through simulating fluid flow in idealized 3‐D microstructures with known closed form solutions for permeability. The numerical factors affecting the solution in terms of convergence and accuracy are also discussed. These factors include the resolution of the analysed microstructure and the truncation criterion. Fluid flow in 2‐D X‐ray computed tomography (CT) images of real porous media microstructure is also simulated using this numerical model. These real microstructures include field cores of asphalt mixes, laboratory linear kneading compactor (LKC) specimens, and laboratory Superpave gyratory compactor (SGC) specimens. The numerical results for the permeability of the real microstructures are compared with the results from closed form solutions. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

In-flight geometric calibration of different cameras of IRS-P6 using a physical sensor model   总被引：2，自引：1，他引：1  

P. V. Radhadevi    S. S. Solanki 《The Photogrammetric Record》2008,23(121):69-89

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Improved methods for solving for the magnetic field in E-polarization induction problems with fixed and staggered grids     

J. T. Weaver  X. H. Pu  A. K. Agarwal 《Geophysical Journal International》1996,126(2):437-446

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Kelvin-Voigt黏弹性介质井孔声场有限差分数值模拟与波形特征     

岳崇旺  王祝文 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(4):1268-1275

岩石介质具有黏滞性,黏弹性介质模型相对于弹性介质模型更为接近岩石介质的真实情况。根据Kelvin-Voigt黏弹性单元体模型本构关系,推导了柱坐标系下各向同性黏弹性介质时间域交错网格有限差分方程,进行了黏弹性介质井孔声场的数值模拟。模拟结果表明：品质因子和声源中心频率对黏弹性介质中的井内外声场均有影响：井外声场和井内声场的衰减均随品质因子的增大而减小,井外声波和井内反射波振幅随之增大;井外声场的衰减随声源中心频率的增大而减小,井外声波振幅随之增大,井内声场的衰减随声源中心频率的增大而增大,井内反射波振幅随之减小。  相似文献   

线性粘弹介质中地震波场数值模拟   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

邵志刚  傅容珊  黄建华  刘财 《地球物理学进展》2007,22(4):1135-1141

本文将以往两种粘弹介质中地震波模拟方法的优点结合起来，以模型理论和积分本构方程为基础，从理论上分析了模型对地震波场的影响；采用交错网格有限差分法对粘弹介质中的地震波进行数值模拟.数值计算结果表明该方法不仅便于计算，同时也便于从力学的角度来分析地震波的传播.数值计算结果与理论分析一致，说明这种方法可以更为有效地模拟粘弹介质中地震波的传播.  相似文献   

多孔黏弹介质平面波理论及波场数值模拟     

高晗  韩立国  凌云  张盼  宋超  孙慧秋 《世界地质》2015,34(4):1098-1105

本文将黏弹固体骨架与各向异性多孔弹性模型相结合,并将地层黏弹性的特性考虑其中,更好地刻画了快P波和横波在地震频带的衰减现象。将多孔黏弹模型模拟结果同传统弹性模型模拟结果对比显示,多孔黏弹模型在模拟真实储层方面更具优势。  相似文献   

一阶弹性波交错网格时间高阶差分格式及稳定性分析     

田雪丰 《中国煤炭地质》2019,(5):70-78

弹性波模拟或逆时偏移时,对空间偏导数采用高阶差分格式可提高计算精度,但这种算法的稳定性条件过于严格,要求差分离散的时间步长必须足够小以确保算法稳定。在常规空间高阶差分格式的基础上,将速度(应力)对时间的高阶导数转化为不同精度的应力(速度)对空间的差分,得到了一种新的基于交错网格的时间高阶、空间高阶差分格式。通过对交错网格时间高阶差分格式稳定性的分析,认为该算法的稳定性条件较常规算法宽松,在弹性波场的求解过程中可以采用更大的时间步长。  相似文献   

一种基于全局优化的交错网格有限差分法          下载免费PDF全文

印兴耀  刘博  杨凤英 《地震学报》2015,37(2):278-288

在地震波场数值模拟中, 交错网格有限差分技术得到了广泛的应用, 但是在弹性模量变化较大时, 通常会因插值而导致模拟误差增大. 旋转交错网格可以很好地克服这个缺点, 因而适合于各向异性介质正演模拟. 但是对于同样大小的网格单元, 旋转交错网格需要的步长比常规交错网格要大, 这会使梯度和散度算子的误差增大因而更易产生空间数值频散. 针对这些问题, 本文提出了旋转交错网格与紧致有限差分相结合的方法, 并基于模拟退火算法进行全局优化, 压制数值频散, 拓宽波数范围. 数值模拟结果表明, 此方法可以有效地压制数值频散, 且具有较高的模拟精度.   相似文献   

模拟地震波场的伪谱和高阶有限差分混合方法   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

魏星  王彦宾  陈晓非 《地震学报》2010,32(4):392-400

伪谱法是一种高效、高精度计算非均匀介质地震波传播的数值方法,但是由于它的微分算子的全局性,使得该方法不适用于分散内存的并行计算.本文将有限差分算子的局部性和伪谱法算子的高效、高精度相结合,发展基于两种方法的伪谱/有限差分混合方法.该方法在一个空间坐标方向上利用交错网格高阶有限差分算子,在另外的空间坐标方向上利用交错网格伪谱法算子,既保留了后者的高效、高精度优势,又便于在PC集群上实现并行计算.对二维模型的计算显示,混合方法能有效处理介质不连续面,在保证伪谱法计算精度的情况下,提供了一种并行计算的可能途径.  相似文献   

结合边界条件的截断高阶隐式有限差分方法(英文)     

常锁亮  刘洋 《应用地球物理》2013,10(1):53-62

有限差分方法广泛应用于求解许多科技领域所涉及的偏微分方程,高阶显式有限差分方法通常用来提高求解精度,已经提出的高阶隐式有限差分方法和截断高阶显式有限差分方法可用来进一步提高模拟精度而不增加计算量。本文首先计算了针对常规网格上的一阶导数和二阶导数、交错网格上的一阶导数的有限差分系数,发现高阶隐式有限差分系数中存在一些小的系数。频散分析结果表明:忽略这些小的差分系数能够近似维持有限差分的精度,但是显著减小了计算量。然后,引入镜像对称边界条件来提高隐式有限差分方法的精度和稳定性,采用混合吸收边界条件来减小来自模型边界所不需要的反射。最后,给出了针对均匀和非均匀介质模型的弹性波模拟例子,表明了本文方法的优点。  相似文献