روش نوين ايجاد و خوشه‌بندي مدل شبكه حفرات محيط متخلخل

New Method of Generating and Clustering Pore Network Model

هندسه‌ محيط متخلخل از مهم‌ترين عوامل تأثيرگذار در آناليز خواص انتقالي است. مدل حفره-گلوگاه به منظور توصيف خواص انتقالي در محيط متخلخل استفاده مي‌شود. در اين مطالعه، روشي براي ايجاد شبكه حفره ها بر اساس مشخصه‌هاي استاتيك مربوط به محيط متخلخل ارائه شده است. در اين روش، با استفاده از توزيع اندازه حفره‌ها، توزيع عدد هم‌آرايي و تخلخل مشخص، يك مدل شبكه حفره ها نامنظم ايجاد مي‌شود. مدل ارائه‌شده بر مبناي توابع احتمالي ايجاد مي‌شود، به همين دليل داراي جواب‌هاي متنوعي است. با قرار دادن تخلخل به‌عنوان تابع هدف، شبيه‌سازي تا رسيدن به نقطه تطابق ميان تخلخل ورودي و مدل توسعه داده شده ادامه مي‌يابد. اين مدل نامنظم، شامل خواص استاتيك مدنظر از قبيل توزيع اندازه حفره ها، توزيع عدد هم‌آرايي و تخلخل است. عدد هم‌آرايي براي اين مدل مي‌تواند بين 0 تا 26 متغير باشد. در اين مدل، الگوريتم خوشه‌بندي به گونه اي است كه شبكه مرتبط به تخلخل مفيد به‌صورت مجزا نمايش داده ‌شود. در انتها، پارامترهاي استخراجي از تصاوير سي‌تي‌اسكن مربوط به يك سنگ سيليكا مصنوعي حاصل از الگوريتم حفره ها ماكسيمم اصلاح‌شده به‌عنوان ورودي مدل، استفاده شده است. مقايسه نتايج حاصل از دو مدل نشان از انطباق مناسب ميان مشخصه‌هاي استاتيكي و ساختاري است.

In this study, a method for generating a pore network model based on porous media static characteristics has been presented. The method with the aim of pore size, coordination number distribution and the porosity is developed to generate an irregular pore network model. Because the model uses probability functions, it has different answers. In order to optimize model, porosity is used as target function. This irregular model has all of the desired static properties such as pore size, coordination number distribution and porosity. The model coordination number can vary from 0 to 26. An effective pore network is extracted using a new clustering algorithm. Finally, the results of an extracted pore network from the CT scan image of a synthetic silica achieved from maximal ball algorithm were used as the model inputs. The outcome of the developed model was compared with the mentioned model and statically and structural agreement was found.