"该文是关于利用随机动力学方法构建多孔介质微观结构的研究,主要由张晓虎、何满潮等人撰写,发表在2014年9月的《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》第33卷第9期上。该研究得到了国家自然科学基金的支持,主要探讨了如何基于朗之万方程建立更符合自然状态的多孔介质模型,并通过数值模拟验证了其在微观流动中的实用性和可行性。"
在多孔介质的研究领域,构建准确的微观结构模型对于理解和预测其物理性能至关重要。传统的建模方法往往忽视了介质内部的复杂性和随机性,导致模型与实际多孔介质的差异较大。此研究引入了随机动力学的概念,从朗之万方程出发,这是一个描述微观粒子运动的统计力学方程,用于处理随机过程中的动态行为。朗之万方程的运用使得模型能够考虑颗粒间的相互作用力,增加了模型的物理真实感。
在多孔介质建模中,研究人员通过调整不同的初始固相分布,使得模型能够演化出多样化的孔隙结构,包括连通和不连通的孔隙,以及曲折的孔道,这些特征与自然界中的多孔介质更为相似。这样的模型不仅能够更好地反映多孔介质的非均匀性和不规则性,还能为后续的流体流动、物质传输等现象提供更精确的模拟基础。
为了验证模型的有效性,研究者进行了多孔介质微观流动的数值模拟。数值模拟是现代科学计算中常用的一种工具,通过这种方法,可以观察到模型在实际流体流动情况下的表现,从而评估模型的实用性。通过这种方式,该模型的实用性和可行性得到了证明,这为多孔介质的研究提供了新的思路和方法。
此外,关键词“表征单元”表明了研究可能涉及将多孔介质划分为基本的可分析单元,以便于理解和模拟其复杂性。“N-S方程”(Navier-Stokes方程)是流体力学中的基本方程,用于描述流体的运动,此处暗示了研究可能用到了N-S方程来模拟多孔介质内的流体行为。
这篇研究工作通过随机动力学的手段,成功构建了一个更接近自然状态的多孔介质模型,并通过数值模拟验证了其在描述微观流动上的准确性和适用性,为深入理解多孔介质的性质及其在能源、环境等领域的应用提供了理论支持。