LatticeBol3DPorousFlow：基于MATLAB的三维多孔介质流动模拟工具

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了三维多孔介质中流体流动的Lattice Boltzmann方法模拟，支持自定义孔隙结构和材料参数，提供速度场、压力分布及流线可视化功能，适用于多孔材料渗流分析研究。

详 情 说 明

三维多孔介质流体流动Lattice Boltzmann方法模拟与分析系统

项目介绍

本项目基于三维Lattice Boltzmann方法（D3Q19模型），实现了对多孔介质内部流体流动过程的数值模拟与定量分析。系统支持自定义多孔介质几何结构及流动参数，提供流动过程可视化与物理特性分析功能，适用于岩土力学、油气渗流、过滤材料等领域的科研与工程应用。

功能特性

• 核心求解器：采用三维D3Q19格子Boltzmann模型，精确模拟多孔介质内流体的宏观运动
• 介质建模：支持通过几何参数、孔隙率设定或外部文件导入方式定义复杂多孔结构
• 并行加速：基于MATLAB并行计算工具箱优化大规模网格计算效率
• 可视化分析：实时显示三维速度场、压力分布及动态流线轨迹
• 物理量分析：自动计算介质渗透率、流动阻力系数，识别非达西流动效应
• 结果验证：提供达西定律验证及压降-流量曲线定量分析

使用方法

1. 参数配置：在设置模块中输入多孔介质结构参数、流体属性及边界条件
2. 计算执行：启动主计算程序，系统将自动进行网格划分和流动模拟
3. 结果查看：通过可视化模块观察流动动态过程，查看压力/速度分布云图
4. 数据分析：生成渗透率计算结果和分析报告，导出数据矩阵供进一步处理

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux（Ubuntu 18.04+）
• MATLAB版本：R2020a及以上版本（必须安装Parallel Computing Toolbox）
• 内存需求：最低8GB，推荐16GB以上（与模拟网格规模相关）
• 显卡支持：支持OpenGL 3.3及以上版本用于三维可视化

文件说明

主程序文件整合了系统的核心工作流程，包括多孔介质几何模型的生成与网格划分、LBM求解器的初始化与迭代计算、边界条件的动态施加、流动数据的实时采集与处理、结果可视化的自动生成以及渗透率等关键物理量的后处理分析。该文件通过模块化设计协调各功能组件顺序执行，确保模拟过程的完整性与数据输出的可靠性。