基于网格自由 Navier-Stokes 求解器的多孔介质流动交叉验证
流体动力学
2025-09-12 v2
摘要
本文考虑两种用于多孔介质中孔尺度流体流动的无网格 CFD 求解器，即采用两种松弛时间碰撞项的 Lattice Boltzmann 方法以及基于人工压缩极限的直接 Navier-Stokes 求解器。多孔介质由规则排列的球形颗粒构成，颗粒半径可变，从而可控制孔隙率。两种求解器均使用相同的 -细化网格自由空间离散方法充分捕捉底层几何结构，并使用相同的径向基函数 (RBF) 方法近似涉及的场和偏微分算子。首先，将结果与文献中在不同孔隙率下的阻力系数和渗透性数据进行比较，实现了与报告结果的良好一致性。随后，将仿真范围扩展至文献未报道的孔隙率范围。结果通过收敛性和运行时间分析以及对网格自由参数（如 stencil 大小和细化设置）的讨论得到支持。
引用
@article{arxiv.2404.14195,
title = {Cross-validation of meshless Navier-Stokes solvers in porous media flows},
author = {Dawid Strzelczyk and Miha Rot and Gregor Kosec and Maciej Matyka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.14195},
year = {2025}
}