裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理及數(shù)值流形模擬研究的開題報(bào)告

裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理及數(shù)值流形模擬研究的開題報(bào)告一、選題背景裂隙網(wǎng)絡(luò)廣泛存在于地質(zhì)、石油、水文、環(huán)境等領(lǐng)域，是構(gòu)成多孔介質(zhì)的重要組成部分，對(duì)于物質(zhì)的運(yùn)移和傳遞有著重要作用。實(shí)際裂隙網(wǎng)絡(luò)存在著多個(gè)尺度和多個(gè)層次的特征，尺度從亞微米到數(shù)十米不等，層次從微觀到宏觀。裂隙網(wǎng)絡(luò)的多孔介質(zhì)流動(dòng)問題是一個(gè)復(fù)雜的非線性問題，需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)理論和模擬方法，進(jìn)行深入研究。數(shù)值模擬方法已經(jīng)成為了揭示復(fù)雜多孔介質(zhì)流動(dòng)的有效手段，深入研究其擴(kuò)展演化機(jī)理和數(shù)值流形模擬方法具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。因此，本文選取“裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理及數(shù)值流形模擬研究”為研究課題。二、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)本文將針對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理和數(shù)值流形模擬方法進(jìn)行研究，具體研究?jī)?nèi)容包括：1.裂隙網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，包括裂隙密度、裂隙空間排布規(guī)律、裂隙尺度分布等。2.裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理的深入研究，包括裂隙初始狀態(tài)、外力作用等因素對(duì)裂隙擴(kuò)展演化的影響，以及裂隙擴(kuò)展演化過程中的固液耦合、非線性等復(fù)雜物理機(jī)理的探究。3.基于數(shù)值流形模擬方法的裂隙網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)行為研究，包括裂隙網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)特性的分析、模擬計(jì)算方法的研究以及數(shù)值方法的驗(yàn)證等。本文的主要研究目標(biāo)為：1.研究裂隙形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，為后續(xù)的數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.研究裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理，了解裂隙網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)理，探究固液耦合、非線性等復(fù)雜物理機(jī)理。3.基于數(shù)值流形模擬方法，模擬裂隙網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)，計(jì)算流量等關(guān)鍵參數(shù)，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證模擬方法的可靠性。三、研究方法和技術(shù)路線本文的研究方法主要包括實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)學(xué)理論分析和數(shù)值模擬三個(gè)方面。1.實(shí)驗(yàn)研究：通過實(shí)驗(yàn)手段獲取裂隙網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)，包括樣品采集、斷層測(cè)量和CT掃描等多種方法，獲取問題所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.數(shù)學(xué)理論分析：通過現(xiàn)代數(shù)學(xué)分析和理論研究，對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展演化機(jī)理進(jìn)行探究，深入研究固液耦合、非線性等復(fù)雜物理機(jī)理。3.數(shù)值模擬：通過數(shù)值模擬手段，對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)進(jìn)行模擬，包括建立數(shù)學(xué)模型、計(jì)算流量等關(guān)鍵參數(shù)、驗(yàn)證數(shù)值方法的可靠性等。本文研究的技術(shù)路線如下：（1）裂隙網(wǎng)絡(luò)形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析：通過實(shí)驗(yàn)手段獲取樣品，采用斷層測(cè)量和CT掃描等方法，獲取裂隙網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)。（2）裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理研究：結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論分析，深入探究裂隙網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)理，探究固液耦合、非線性等復(fù)雜物理機(jī)理。（3）數(shù)值模擬：建立裂隙網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，采用合適的數(shù)值方法對(duì)其進(jìn)行模擬計(jì)算，并驗(yàn)證模擬方法的可靠性。四、預(yù)期成果本文的預(yù)期成果為：1.裂隙網(wǎng)絡(luò)形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析：獲取裂隙網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理研究：研究裂隙網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)理，深入探究固液耦合、非線性等復(fù)雜物理機(jī)理，形成一定的理論框架。3.數(shù)值模擬：建立裂隙網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，采用合適的數(shù)值方法對(duì)其進(jìn)行模擬計(jì)算，并驗(yàn)證模擬方法的可靠性，獲取裂隙網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)等關(guān)鍵參數(shù)。四、論文創(chuàng)新點(diǎn)本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.針對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展演化機(jī)理的深入研究，涉及到固液耦合、非線性等復(fù)雜物理機(jī)理的探究。2.采用基于數(shù)值流形模擬