应用COMSOL Multiphysics建立裂隙流模型

该算例来自comsol自带算例，

C:\Program Files\COMSOL\Multiphysics\applications\Subsurface_Flow_Module\Fluid_Flow\ discrete_fracture.mph

模型建立流程

1. 设置求解环境

（1）启动Comsol Multiphysics，在“新建”任务窗格中单击“模型导向”。

（2）在“选择空间维度”任务窗格中单击“三维”选项，在打开的“选择物理场”任务窗格中单击“流体流动”|“多孔介质和地下水流”|“Darcy定律（dl）”模块，单击“增加”按钮，然后单击“研究”按钮。

（3）在“选择研究”任务窗格中单击 “预置研究”|“瞬态”选项，然后单击“完成”按钮，进入“模型开发器”界面。

2.模型创建

（1）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，右击“定义”，在弹出的快捷菜单选择“变量”。选择”变量”，在“设定”任务窗格中设定“长度单位”为“m”。

（2）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“几何1”，在弹出的快捷菜单中选择“工作平面”命令。

（3）选择“工作平面1”|“平面几何”，右击“平面几何”，在弹出的快捷菜单中选择“贝氏多线段”命令。选择“贝氏多线段”，在右侧“设定”任务窗格中设定贝氏多线段参数，点击“全部构建”。同理增加贝氏多线段2，设定参数。

（4）选择“工作平面1”|“平面几何”，右击“平面几何”在弹出的快捷菜单中选择“长方体”命令。

（5）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“几何1” |“工作平面1”，右击“平面几何”，在弹出的快捷菜单中选择“布尔运算与分割”|“差集”。然后在”设定”任务窗格中设定“差集”输入对象。

（6）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“几何1”|“形成联合体”，在“设定”任务窗格中点击“全部构建”。

在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“几何1”，右击“工作平面”，在弹出的快捷菜单中选择“拉伸”。然后在“设定”任务窗格中设定“拉伸”参数，点击“构建所有对象”。

4. Darcy定律设置

（1）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”|“Darcy定律”选项中，选择“初始值1”，在“设定”任务窗格中设定参数。

（2）在“主菜单”中选择“物理场”|“域”|“流体和基本属性”，单击“流体和基本属性”增加到组件1。同理选择选择“物理场”|“域”|“储水模型”增加到组件1。

（3）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“Darcy定律（dl）”|“储水模型1”，在右侧“设定”任务窗格中设置参数。

（4）在“主菜单”中选择“物理场”|“边界”|“裂隙流”，单击“裂隙流”增加到组件1。

在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“Darcy定律（dl）”|“裂隙流”，在右侧“设定”任务窗格中输入对象（中间裂隙）。

（5）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“Darcy定律（dl）”，右击“裂隙流1”，在弹出的快捷菜单中选择“储水模型”。选择“储水模型”，在右侧“设定”任务窗格中设定参数。

（6）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，选择“Darcy定律（dl）”，右击“裂隙流1”，在弹出的快捷菜单中选择“压力”。选择“压力1”，在右侧“设定”任务窗格中设定参数。同理增加压力2，选择“压力2”，在右侧“设定”任务窗格中设定参数。

5. 网格参数设置

在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，右击”网格1”，在弹出的快捷菜单中选择”自由剖分四面体网格”。选择“网格1”|“尺寸”，在“设定”任务窗格中设定“单元尺寸”为“粗化”。选择“网格1”|“自由剖分四面体网格1”，在“设定”任务窗格中选择“全部构建”。

7. 求解设置

在“模型开发器”任务窗格的“研究1”选项中，选择“研究1”，在”设定”任务窗格中，单击“计算”。

8. 结果分析

（1）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”|“结果”选项中，选择“压力（dl），在“设定”任务窗格中，选择时间1000s，选择“切片1”，在“设定”任务窗格中设定参数，点击“绘制”，即可得到压力切片图。

（2）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”|“结果”选项中，选择“压力（dl）1，在“设定”任务窗格中，选择时间1000s，在“设定”任务窗格中设定参数，点击“绘制”，即可得到压力表面图。

（3）在“模型开发器”任务窗格的“组件1”选项中，右击“结果”，在弹出的快捷菜单中选择“三维绘图组”命令，选择“三维绘图组”在“设定”任务窗格中设定参数。右击“裂隙压力等值面图”，在弹出的快捷菜单中选择“等值面”命令，选择“等值面”，在“设定”任务窗格中设定参数。右击“裂隙压力等值面图”，在弹出的快捷菜单中选择“面箭头”命令。点击“绘制”，得到裂隙压力等值面图。

作者：ZhaoH

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