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一种用于不可混合两相流 IMPES �解器的新型时间步长准则

流体动力学 2026-05-22 v2

摘要

我们提出了一种迭代 IMPES �解器及一种用于不可混合两相流(涉及可压缩流体相)模拟的新型时间步长准则。该新型时间步长准则采用 Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) 条件,并利用数值计算的速度导数来自适应调整时间步长大小,无论主导流动特征为何。结合该时间步长准则的求解器在包括压力降主导型和毛细作用主导型流动场景中,涉及可压缩和不可压缩流体相,均表现出良好的效率和鲁棒性,无需调整任何数值参数。此外,在涉及不连续孔隙介质参数(如孔隙度、渗透性和毛细压力函数)的情形下,该方法成功地收敛至预期的平稳态。与已建立的 Coats 时间步长准则进行比较后发现,本方法在 Buckley-Leverett 问题以及一个已知平稳态的重力-毛细均衡示例中,所需的时间迭代次数更少,同时保持相当的精度;在空气压缩的示例中,本方法在非湿相质量守恒方面显著优于 Coats 准则。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.00577,
  title  = {A new Timestep Criterion for the Simulation of Immiscible Two-Phase Flow with IMPES Solvers},
  author = {Dominik Burr and Stefan Rief and Konrad Steiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.00577},
  year   = {2026}
}

备注

39 pages, 14 figures, submitted to InterPore Journal