Mikrotomografi görüntülerinden gözenekli ortamın hidrolojik özelliklerinin modellenmesi ve miktarının belirlenmesi için Lattice-Boltzmann Yönteminin güvenilirlik değerlendirmesi

Kaynakça:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0309170822002147. Gözenek ölçeğinde akışın simülasyonu, bir sıvının gözenekli bir ortamdaki davranışını karakterize etmek için büyük önem taşır. Gözenek ölçeği simülasyonları, alan ölçeğindeki akış niteliklerini yöneten gözenek ölçeği mekanizmalarını araştırmamıza izin verir. Gözenek ölçekli simülasyon alanındaki en büyük zorluklardan biri, kafes Boltzmann yönteminde genellikle geri sekme sınır koşulu ile tanımlanan kaymazlık sınır koşulunun güvenilir şekilde modellenmesidir. Bu çalışmada, mikro-CT görüntülerindeki doğal hata dikkate alınarak sihirli parametre değerinin simülasyon sonuçlarına etkisi araştırılmış ve son olarak sonuçlar Navier-Stokes yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, uygun olmayan görüntü çözünürlüğünden kaynaklanan hatanın büyüklüğünü belirlemek, mikro BT görüntülerini simüle etmenin zorluklarından biridir. sihirli parametreyi tanımlayarak, davranışını ve sonuçlar üzerindeki etkisini analiz ederek, mikro BT görüntülemeye bağlı akış özelliklerinin hata genliğini tahmin etmek için uygun bir kriter sunulur. Bu çalışmada, sınırların farklı açıları arasındaki enterpolasyona dayalı olarak, geri sekme sınır koşulunun doğruluğu açısından karmaşık geometrileri en az hatayla simüle edebilen ideal bir sihirli parametre Λ = 0.21 sunulmuştur. Magic parametresinin makul değerleri için, magic parametresinden kaynaklanan hata genliğinin, görüntüleme hatası genliğinin bir alt kümesi olduğu da bulunabilir. Yani Sınırların farklı açıları arasındaki enterpolasyona dayalı olarak, geri sekme sınır koşulunun doğruluğu açısından en az hatayla karmaşık geometrileri simüle edebilen ideal bir sihirli parametre Λ = 0.21 sunuldu. Magic parametresinin makul değerleri için, magic parametresinden kaynaklanan hata genliğinin, görüntüleme hatası genliğinin bir alt kümesi olduğu da bulunabilir. Yani Sınırların farklı açıları arasındaki enterpolasyona dayalı olarak, geri sekme sınır koşulunun doğruluğu açısından en az hatayla karmaşık geometrileri simüle edebilen ideal bir sihirli parametre Λ = 0.21 sunuldu. Magic parametresinin makul değerleri için, magic parametresinden kaynaklanan hata genliğinin, görüntüleme hatası genliğinin bir alt kümesi olduğu da bulunabilir. YaniD ∧ ⊆ D CT. Magic parametresi için makul bir değer, gözeneklerdeki düğümlerin sayısına bağlıdır, ancak 0,01 <Λ <1,0 aralığı oldukça güvenilirdir ve 0,01 <Λ <2,0 aralığı, başına çok yüksek sayıda düğüm bulunan ağlarda da önerilir. gözeneğin birim çapı. Bu aralıklarda, sihirli parametre hatası her zaman görüntüleme hatasından daha azdır. Ayrıca mikro BT görüntülerinde ideal sınır tanımlanarak LBM ve NSE yöntemlerinin sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, aynı koşullar altında sihirli parametre 0.21'de NSE yöntemiyle elde edilen geçirgenlik değerinin LBM'den elde edilen değerden her zaman biraz daha az olduğunu ortaya koymaktadır; ancak, her iki yanıt da görüntüleme hatası aralığı içindedir. Bununla birlikte, Λ = 0,21'deki LBM sonuçları, mikro BT görüntülerinde ideal ve medyan sınır sonuçlarına daha yakındı. Nihayet,