
中国海洋大学数学科学学院副教授田浩及其合作者在国际流体力学领域TOP期刊 《Physics of Fluids》上发表了题为“A novel bond-based nonlocal fluid transport model for anisotropic and heterogeneous saturated porous media”的研究论文。
该论文围绕各向异性、强非均质饱和多孔介质中传统连续模型难以刻画界面不连续与渗流突变的问题,提出了一种新型基于键的非局部流体输运模型。该模型通过将渗透率张量嵌入高斯核函数的协方差矩阵中,有效统一描述了各向异性与非均质特性;同时,构造了随材料参数自适应调节的重构型非局部算子,克服了传统键基模型在强非均质情形下计算域膨胀与数值不稳定的问题。论文从理论上证明了模型在弱形式下向经典局部模型的收敛性,并结合全隐式算法与 Newton–Raphson方法,实现了高效稳定的数值求解。数值算例与 COMSOL Multiphysics结果高度一致,验证了该模型在捕捉材料界面及裂纹面压力不连续方面的准确性与优势。
该研究工作由田浩副教授与中国海洋大学、齐鲁工业大学、福州大学及山东大学等单位学者合作完成,田浩副教授为论文通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金等科研项目的资助。该成果为非局部方法在复杂多孔介质渗流模拟中的工程应用提供了新的理论基础与计算手段。
论文链接地址:
https://doi.org/10.1063/5.0266389