基于有限元法的多孔介質(zhì)電特性及輸運特性仿真分析
發(fā)布時間:2020-04-18 15:06
【摘要】:電特性和輸運特性是多孔介質(zhì)的兩類基本屬性,而且非常重要,因其廣泛應(yīng)用于地球物理測繪、遙感、石油勘探、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)和無損檢測等各個學(xué)科行業(yè)。本論文在充分研究相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上,基于有限元法,設(shè)計構(gòu)建了一系列分析多孔介質(zhì)電特性和輸運特性的數(shù)值模型。在本文中,對于電特性的研究,依據(jù)有效介質(zhì)理論,構(gòu)建了基于幾何結(jié)構(gòu)的兩組分混合相模型。運用電磁波激勵和周期邊界條件,仿真求解出各模型的有效介電常數(shù),并將仿真結(jié)果與幾個混合定理解析公式求出的有效介電常數(shù)進行對比分析,總結(jié)得出了有效介電常數(shù)在不同孔隙尺度、不同球形孔隙的孔隙度、不同孔隙形狀、不同孔隙間距、兩種混合尺度、孔隙位置隨機以及尺度不同且分布隨機等7種幾何結(jié)構(gòu)條件下的變化規(guī)律。同時,對于輸運特性的研究,本論文的出發(fā)點是電學(xué)迂曲率與液壓迂曲率之間的定量關(guān)系尚不清楚。運用層流物理場和電流物理場,仿真求解得出電流密度流線和速度流線,分別通過流線長和矢量平均求得各迂曲率。在計算求得各迂曲率后,驗證了Duda提出的矢量平均方法的有效性。而后對通過計算流線長求得的迂曲率進行擬合,分別得出了仿真結(jié)果與對數(shù)函數(shù)模型、冪定律模型和基于經(jīng)驗公式阿爾奇定律模型擬合的一致性和差異性。最后,驗證了最適合本論文所構(gòu)建模型迂曲率公式的有效性,并修正了四個迂曲率公式。
【圖文】:
ultiphysics 計算混合相有效介電常數(shù)sics 是一款大型的多物理場數(shù)值仿真軟件。算,模擬科學(xué)和工程領(lǐng)域的各種物理過程。sics 是以有限元法(Finite Element Method)微分方程組(多場)來實現(xiàn)真實物理現(xiàn)象的[31]。介電常數(shù)使用了其中的射頻(Radio Frequenc域內(nèi)求解電磁問題,是處理瞬態(tài)、時諧和特hysics 仿真中,計算有效介電常數(shù)的模型是一示的圖樣,該模型孔隙度為 10%,,在連通的灰色為基質(zhì)。具體的模型將在本論文第四章
圖 3.3 波端口激勵期邊界條件,類型為連續(xù)性,如圖 3.4,方程 dst= src dst= src圖 3.4 周期邊界條件,模型中邊界網(wǎng)格使用自由剖分三角形網(wǎng)格 3.5 所示:
【學(xué)位授予單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:O357.3
本文編號:2632220
【圖文】:
ultiphysics 計算混合相有效介電常數(shù)sics 是一款大型的多物理場數(shù)值仿真軟件。算,模擬科學(xué)和工程領(lǐng)域的各種物理過程。sics 是以有限元法(Finite Element Method)微分方程組(多場)來實現(xiàn)真實物理現(xiàn)象的[31]。介電常數(shù)使用了其中的射頻(Radio Frequenc域內(nèi)求解電磁問題,是處理瞬態(tài)、時諧和特hysics 仿真中,計算有效介電常數(shù)的模型是一示的圖樣,該模型孔隙度為 10%,,在連通的灰色為基質(zhì)。具體的模型將在本論文第四章
圖 3.3 波端口激勵期邊界條件,類型為連續(xù)性,如圖 3.4,方程 dst= src dst= src圖 3.4 周期邊界條件,模型中邊界網(wǎng)格使用自由剖分三角形網(wǎng)格 3.5 所示:
【學(xué)位授予單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:O357.3
【參考文獻】
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4 王小云;趙鶴平;顏琳;;導(dǎo)電球簡立方格子有效介電常數(shù)的計算[J];化學(xué)物理學(xué)報;2005年06期
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本文編號:2632220
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