[发明专利]一种二维规则多孔介质几何模型的构建方法和构建装置

权利要求书

1.一种二维规则多孔介质几何模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定多孔介质几何模型的目标参数，所述目标参数包括：目标模型生成区域的长度l和高度h、平均颗粒半径颗粒半径分布标准差σ、相邻颗粒间的最小间距d_min、目标孔隙度允许的孔隙度误差范围δ；

(2)根据目标参数，计算出目标模型颗粒数量的预估值n；

(3)在平均颗粒半径和颗粒半径分布标准差的限制下，随机生成满足截断对数分布的颗粒半径组成颗粒半径数组，所述颗粒半径数组的大小与颗粒数量的预估值相等，每个颗粒半径对应相应的圆形颗粒；

(4)在目标模型的生成区域内，为每个颗粒确定目标圆心坐标：包括

(41)游历颗粒半径数组中的每一颗粒半径；

(42)利用随机数生成一坐标作为当前颗粒半径对应颗粒的圆心坐标；

(43)判定所述对应颗粒与相邻颗粒之间的距离：若所述对应颗粒与相邻颗粒之间的距离不小于相邻颗粒间的最小间距，则将所述圆心坐标确定当前颗粒的目标圆心坐标；否则，重复步骤(42)-(43)，直至确定当前颗粒的目标圆心坐标；

(5)每次确定目标圆心坐标后，对模型孔隙度进行判定，若孔隙度在目标孔隙度的误差范围之内，则输出多孔介质模型作为目标模型；否则继续步骤(4)-(5)。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：根据公式计算出目标模型颗粒数量的预估值n。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：将每个颗粒的颗粒半径与平均颗粒半径的误差控制在颗粒半径分布标准差σ的两倍以内。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：在步骤(41)中按照颗粒半径从大到小的顺序游历颗粒半径数组中的每一颗粒。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：所述目标参数还包括首轮随机生成坐标数量的预定值m，每次随机生成坐标后，对已随机生成的坐标数量进行判定：若超出预定值m，则在后续随机生成坐标时，排除已确定的目标圆心坐标。

6.一种二维规则多孔介质几何模型的构建装置，其特征在于，包括：

目标参数确定模块，用于确定多孔介质几何模型的目标参数，所述目标参数包括：目标模型生成区域的长度l和高度h、平均颗粒半径颗粒半径分布标准差σ、相邻颗粒间的最小间距d_min、目标孔隙度允许的孔隙度误差范围δ；

颗粒数量预估模块，用于根据目标参数计算出目标模型颗粒数量的预估值n；

半径数组生成模块，用于在平均颗粒半径和颗粒半径分布标准差的限制下，随机生成满足截断对数分布的颗粒半径组成颗粒半径数组，所述颗粒半径数组的大小与颗粒数量的预估值相等，每个颗粒半径对应相应的圆形颗粒；

目标圆心坐标确定模块，用于在目标模型的生成区域内，为每个颗粒确定目标圆心坐标，该模块包括：游历单元，用于游历颗粒半径数组中的每一颗粒半径；随机目标生成单元，用于利用随机数生成一坐标作为当前颗粒半径对应颗粒的圆心坐标；相邻颗粒距离判定单元，用于判定所述对应颗粒与相邻颗粒之间的距离：若所述对应颗粒与相邻颗粒之间的距离不小于相邻颗粒间的最小间距，则将所述圆心坐标确定当前颗粒的目标圆心坐标；

孔隙度判定输出模块，用于在每次确定目标圆心坐标后，对模型孔隙度进行判定，若孔隙度在目标孔隙度的误差范围之内，则输出多孔介质模型作为目标模型。

7.根据权利要求6所述的构建装置，其特征在于：所述颗粒数量预估模块根据公式计算出目标模型颗粒数量的预估值n。

8.根据权利要求6所述的构建装置，其特征在于：所述半径数组生成模块将每个颗粒的颗粒半径与平均颗粒半径的误差控制在颗粒半径分布标准差σ的两倍以内。

9.根据权利要求6所述的构建装置，其特征在于：所述目标圆心坐标确定模块在游历颗粒半径数组时，按照颗粒半径从大到小的顺序游历颗粒半径数组中的每一颗粒。

10.根据权利要求6所述的构建装置，其特征在于：所述目标参数还包括首轮随机生成坐标数量的预定值m，目标圆心坐标确定模块还包括随机坐标数量判定单元，用于在每次随机生成坐标后，对已随机生成的坐标数量进行判定：若超出预定值m，则在后续随机生成坐标时，排除已确定的目标圆心坐标。