COMSOL Multiphysics 模拟孔隙流动和变形
多分支井—从一根管道中分岔出很多分支—因众多分支可以绕过不可渗透的区域,进入富油区,所以能有效地提高采油效率。不过,钻井工人必须经常使用衬垫或套管来保证分支井的稳定性,这会产生高达百万的成本损失。虽然对井眼不做套管处理减少了建筑费用,但不管是在安装的时候,还是开始抽油之后,这都需要冒灾难性的风险。本案例模型根据库仑(Coulomb)失效判据,通过流固耦合分析考察了空心多分支井在抽油过程中的机械稳定性。该模型分析估算抽油过程中的3D压缩,流体流动符合达西(Darcy)定律,与结构力学应力-应变模式进行耦合分析。模拟的结果放到库仑表达式中,分析由抽油引起的压缩会在什么位置大到引起井的破坏。
关于COMSOL Multiphysics
COMSOL Multiphysics是一款大型的高级数值仿真软件,它是以有限元法为基础,通过求解偏微分方程(单场)或偏微分方程组(多场)来实现真实物理现象的仿真,被当今世界科学家称为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”。用数学方法求解真实世界的物理现象,COMSOL Multiphysics以高效的计算性能和杰出的多场双向直接耦合分析能力实现了高度精确的数值仿真。目前已经在声学、生物科学、化学反应、弥散、电磁学、流体动力学、燃料电池、地球科学、热传导、微系统、微波工程、光学、光子学、多孔介质、量子力学、射频、半导体、结构力学、传动现象、波的传播等领域得到了广泛的应用。
COMSOL Multiphysics 仿真环境简化了建模过程的所有步骤——模型定义、网格划分、指定物理、求解、最后进行结果的可视化处理。
大量预定义的物理应用模式,范围涵盖从流体流动、热传导、到结构力学、电磁分析等多种物理场,用户可以快速的建立模型。COMSOL中定义模型非常灵活,材料属性、源项、以及边界条件等可以是常数、任意变量的函数、逻辑表达式、或者直接是一个代表实测数据的插值函数等。
预定义的多物理场应用模式, 能够解决许多常见的物理问题。同时,用户也可以自主选择需要的物理场并定义他们之间的相互关系。当然,用户也可以输入自己的偏微分方程(PDEs),并指定它与其它方程或物理之间的关系。
COMSOL Multiphysics力图满足用户仿真模拟的所有需求,成为用户的首选仿真工具。它具有用途广泛、灵活、易用的特性,比其它有限元分析软件强大之处在于,利用附加的功能模块,软件功能可以很容易进行扩展。
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