CO2地质封存过程中多相多组分反应流体输运的格子Boltzmann数值建模及物理机理研究

国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
多相多组分反应流体在多孔介质内的输运过程广泛存在于能源、环境、化工等诸多领域,研究其内部机理对二氧化碳地质埋存等国家重大需要领域有重要意义。由于该问题涉及动态的界面变化、组分间均相反应、流固间非均相反应、以及多组分传质的相互耦合,采用传统的数值方法研究该问题的微观机理时会受到很大限制。而基于分子运动论的介观格子Boltzmann(LB)方法在研究这类问题时有独特的优势,但目前仍有许多关键基础问题急需解决。鉴于此,本项目将针对此类复杂问题,发展稳健的多相多组分反应流体输运的LB模型和微观边界条件,并借助基于图形处理器(GPU)的高性能计算技术,分析孔隙结构、溶解吸附过程、粘性比、润湿性、注入压力等因素对多相多组分反应流体输运过程的影响,探索多相多组分反应流在孔隙介质中输运机理与规律,为此类工程问题提供必要的理论依据与指导。
英文摘要
The transport of multiphase multicomponent reactive fluid in porous media exists widely in many fields such as energy, environment, chemical engineering, and so on. Mechanism study about this issue will make great contributions to the geological sequestration of carbon dioxide which is one of the social-economical demands. Due to the issue involving mutual coupling among some complexity factors, including interface movement, homogeneous reaction between components, heterogeneous reaction between fluid and solid, and mass transport among different fluid components, the transport of multiphase multicomponent reactive fluid in porous media is very complicated. The traditional methods are not suitable for studying this problem owning to their limits. The lattice Boltzmann (LB) method based on mesoscopic kinetic theory is a promising approach for the study of such a complicated problem, but there are still some basic problems needed to be solved. In view of this, the present project aims to develop the robust models and microscopic boundary conditions for multiphase multicomponent reactive fluid transport in porous media. Then analyze the effects of adsorption process, viscosity ratio, wettability and injection pressure on transport processes of multiphase multicomponent reaction fluid based on the high-performance technology of graphics processor unit (GPU). And finally explore the mechanisms and laws of the multiphase multicomponent reactive fluid in porous media, help to provide necessary theoretical basis and guidance for such engineering problems.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.7498/aps.70.20211328
发表时间:2021
期刊:物理学报
影响因子:--
作者:贺传晖;刘高洁;娄钦
通讯作者:娄钦
DOI:10.1063/5.0135734
发表时间:2023
期刊:Physics of Fluids
影响因子:--
作者:Gaojie Liu;Yongqiang Wang;Chunhua Zhang;Qin Lou
通讯作者:Qin Lou
DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8244
发表时间:2021
期刊:计算物理
影响因子:--
作者:唐古月;娄钦;王浩原
通讯作者:王浩原
DOI:--
发表时间:2023
期刊:应用数学与力学
影响因子:--
作者:何树;娄钦
通讯作者:娄钦
DOI:10.1016/j.jcp.2021.110676
发表时间:2020-10
期刊:J. Comput. Phys.
影响因子:--
作者:Q. Lou;Xuhui Meng;G. Karniadakis
通讯作者:Q. Lou;Xuhui Meng;G. Karniadakis
基于格子Boltzmann方法和深度学习的多相渗流多尺度模型和机理研究
- 批准号:52376068
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:51万元
- 批准年份:2023
- 负责人:娄钦
- 依托单位:
孔隙介质内多相多组分反应流体输运的格子 Boltzmann 方法及微观机理研究
- 批准号:19ZR1435700
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:娄钦
- 依托单位:
基于格子Boltzmann方法的致密多孔介质内的相变传热与流动机理研究
- 批准号:51406120
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:娄钦
- 依托单位:
国内基金
海外基金
