多孔介質(zhì)中CO2與水兩相運(yùn)移的數(shù)值模擬研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義氣候變化是全球面臨的主要問(wèn)題之一?；剂系氖褂檬菍?dǎo)致氣候變化的主要原因之一。而CO2的排放是化石燃料燃燒過(guò)程中不可避免的產(chǎn)物。為了減緩溫室氣體排放的增加，國(guó)際社會(huì)已經(jīng)在全力推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。而多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移的研究，則是目前解決全球氣候變化問(wèn)題的重要內(nèi)容之一。CO2可以與水形成兩相流，轉(zhuǎn)化成水溶性碳酸鹽的形式，通過(guò)滲透入地下層深部，最終被地下層穩(wěn)定保存。多孔介質(zhì)中的CO2運(yùn)移和保存特性對(duì)于CO2的長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存非常重要。為了更好地了解多孔介質(zhì)中CO2的運(yùn)移過(guò)程，需要開(kāi)展數(shù)值模擬研究。相比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，數(shù)值模擬可以更加真實(shí)、準(zhǔn)確地模擬多孔介質(zhì)中CO2的運(yùn)移過(guò)程，反映出物理現(xiàn)象間的復(fù)雜耦合關(guān)系。對(duì)CO2運(yùn)移過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究，可以從根本上促進(jìn)我國(guó)長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展。二、研究?jī)?nèi)容及方案1.研究?jī)?nèi)容（1）分析多孔介質(zhì)中CO2與水兩相流的物理現(xiàn)象和數(shù)學(xué)模型。（2）開(kāi)展CO2在多孔介質(zhì)中運(yùn)移的數(shù)值模擬研究，探究多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移的特性。（3）分析多個(gè)因素對(duì)多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移的影響，如孔隙度、滲透率、溫度和壓力等。（4）基于數(shù)值模擬結(jié)果，提出多孔介質(zhì)中CO2長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存的可行性和優(yōu)化方案。2.研究方案（1）建立多孔介質(zhì)中CO2與水兩相運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型，主要包括兩相流模型、多相滲流模型和反應(yīng)平衡模型。（2）選擇合適的數(shù)值方法對(duì)CO2在多孔介質(zhì)中運(yùn)移進(jìn)行數(shù)值模擬。（3）對(duì)多個(gè)因素進(jìn)行敏感性分析，研究它們對(duì)CO2運(yùn)移的影響程度。（4）在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)化多孔介質(zhì)中CO2長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存的技術(shù)方案。（5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。三、預(yù)期成果1.建立多孔介質(zhì)中CO2與水兩相運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型。2.通過(guò)數(shù)值模擬探究多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移的特性，包括CO2在多孔介質(zhì)中的分布規(guī)律、運(yùn)移機(jī)理等。3.分析多個(gè)因素對(duì)多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移特性的影響，為多孔介質(zhì)中CO2長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存提供科學(xué)參考。4.基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果，提出優(yōu)化多孔介質(zhì)中CO2長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)方案的建議，促進(jìn)我國(guó)長(zhǎng)期地質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展。四、研究難點(diǎn)和解決方案1.多孔介質(zhì)中CO2與水兩相流的物理現(xiàn)象的建模和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。解決方案：綜合考慮兩相流、多相滲流和反應(yīng)平衡等多個(gè)因素，建立齊全的數(shù)學(xué)模型。2.選擇合適的數(shù)值方法對(duì)CO2在多孔介質(zhì)中運(yùn)移進(jìn)行數(shù)值模擬。解決方案：選取適合模擬多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移的數(shù)值方法，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和驗(yàn)證。比如有限元法、有限體積法等。3.分析多個(gè)因素對(duì)多孔介質(zhì)中CO2運(yùn)移的影響程度。解決方案：對(duì)多個(gè)因素進(jìn)行相關(guān)的模擬和分析，比如孔隙度和滲透率的分析。4.在多孔介質(zhì)中C