一种计算高效的基于队列的算法，用于模拟多孔材料体积图像中重力影响下的体积控制排水
流体动力学
2025-01-07 v2 材料科学
计算物理
摘要
在多孔材料的体积图像中模拟非润湿流体侵入在电化学装置和CO2封存等广泛应用中具有广泛兴趣。在现有方法中，基于图像的算法相比直接数值模拟具有更低的计算成本。最近的工作将基于图像的方法扩展到包含更多物理过程，如重力和体积控制侵入。本工作结合了这两个发展，开发了一种基于图像的侵入渗流算法，该算法考虑了重力的影响。此外，所提出的算法使用优先队列算法开发，以大幅降低模拟的计算成本。基于优先队列的方法在有无重力效应的情况下都与先前的基于图像的方法进行了验证，结果相同。还表明，新方法比先前的基于图像的方法提供了20倍的加速。最后，与三个邦德数下的实验结果比较表明，该模型无论有无重力效应都能高精度预测实际侵入过程。
引用
@article{arxiv.2406.02895,
title = {A computationally efficient queue-based algorithm for simulating volume-controlled drainage under the influence of gravity on volumetric images of porous materials},
author = {Jeff T Gostick and Niloofar Misaghian and Ashkan Irannezhad and Benzhong Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02895},
year = {2025}
}