구조격자·다중격자 기반 다공성/다상 흐름 수치해석

Porous and multiphase flow numerical analysis using structured grids and multilevel methods

연구 내용

다공성 매체와 미세구조에서의 유체 거동을 수치적으로 예측하기 위해 구조격자 기반 이산화와 경계함유 유한요소, 다중격자 기법을 결합한 해석 연구

다공성 매체와 다상 흐름 문제에서 수치 안정성과 물리적 보존성을 확보하기 위해 structured grid 위에서 Darcy 흐름 및 Hele-Shaw 등 유체 모델을 이산화합니다. discontinuous/혼합형 수치기법과 virtual volume 기반 절차를 적용하여 경계와 계면 근방에서의 정확도를 유지합니다. 또한 경계함유 유한요소와 다중 격자 방법을 연계해 계산 비용을 줄이면서, 탄성 다공체에서의 다상 거동 예측으로 확장하는 차별성을 보유하고 있습니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 porous flow의 대표 모델인 Darcy 및 Hele-Shaw 형태를 대상으로 보존적 bubble scheme과 구조격자 기반 수치 절차를 정립했습니다. 이후에는 elliptic 문제에 대한 mixed virtual volume 방법을 통해 경계 처리와 자유도 구성의 일반화를 수행했습니다. 2020년대 초반부터 flooding 공법 및 다상 흐름 방정식 해석을 목표로 구조격자 알고리즘을 개발했고, 2025년 이후에는 탄성 다공성 매체에서의 Biot 방정식 기반 다상 예측으로 연구를 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

석유 시추 flooding 공정 시뮬레이션
구조격자 기반 다상 유동 모델링
다공성 매체 침투 거동 예측
Hele-Shaw 유동 해석
Biot 기반 탄성-유체 연성 문제 해석
경계함유 유한요소 배치 최적화
다중격자 전처리 및 해석 가속
다상 흐름 수치해의 안정성 검증
현장 조건 반영형 계산 파이프라인
수치모델-데이터 비교용 그라운드트루스