[发明专利]一种考虑壁面捕获效应的支撑剂输送数值模拟方法

权利要求书

1.一种考虑壁面捕获效应的支撑剂输送数值模拟方法，其特征在于，包括：

步骤S1、建立室内大型平板支撑剂输送实验物理模型；

步骤S2、根据数值模拟实验建立考虑壁面效应的曳力系数计算模型；

其考虑壁面效应的曳力系数计算模型如下：

当H/d≥2时：

当H/d＜2时：

式中：C_D为曳力系数；α_l为液相体积分数；Re_s为颗粒雷诺数；H为颗粒到边界的距离；d为颗粒粒径；

步骤S3、根据曳力系数计算模型和室内大型平板支撑剂输送实验物理模型的参数建立支撑剂网格几何模型；

1)用网格中心到边界的距离H代替该网格内所有位置颗粒到边界的距离，并将该值储存在网格中心；

2)对所有网格进行遍历，判断第i个网格的H_i/d与2的关系，决定当前网格内的固相颗粒采用何种曳力系数计算公式；

3)对边界的面中心网格上的H/d值进行更新；

步骤S4、根据固相支撑剂拟流体化的两流体模拟方法，对支撑剂网格几何模型的边界条件和物性参数进行设置；

步骤S5、对支撑剂网格几何模型进行网格无关性验证以消除网格剖分对计算结果的影响，最终使用网格几何模型模拟支撑剂在狭窄缝中的运动过程，获得缝内支撑剂的输送特征和铺置形态。

2.根据权利要求1所述的一种考虑壁面捕获效应的支撑剂输送数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S5中的具体步骤为：

1)构建狭长裂缝流动空间，给定具体的裂缝长度、高度和宽度，确定长度、高度和宽度方向的初始网格长度比；

2)通过网格缩放对边界加密，对比加密前后计算结果差异；若无差异，无需进一步加密，反之，需进一步通过增加网格数量加密；

3)增加宽度方向网格数量，同时增加长度和高度方向网格数量以减小网格长宽比，提升网格质量；对比加密前后计算结果差异；无差异时，获得网格无关几何模型。

3.根据权利要求2所述的一种考虑壁面捕获效应的支撑剂输送数值模拟方法，其特征在于，所述支撑剂网格几何模型的长度和高度与宽度的比值分别在400和30倍及以上，长和高方向的初始网格长度比为10，宽方向的初始网格长度比为1。