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龙图腾网获悉武汉理工大学三亚科教创新园申请的专利基于GPU加速的多孔岩石多相流体格子玻尔兹曼模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119476144B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510076044.0，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权基于GPU加速的多孔岩石多相流体格子玻尔兹曼模拟方法是由罗忆;张金瑞;杨春能;瞿登星;朱应伟;龚航里;魏小清;张贤齐设计研发完成，并于2025-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于GPU加速的多孔岩石多相流体格子玻尔兹曼模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于GPU加速的多孔岩石多相流体格子玻尔兹曼模拟方法，属于计算流体力学技术领域，利用D3019速度离散模型对多孔岩石进行识别得到数字岩心模型，定义速度方向和权重系数，借助LBM方法定义分布函数，利用分布函数和速度矩的联系计算宏观物理量，借助标量示踪函数和阶跃函数分别描述气液界面和多孔岩石的复杂边界，构建物理模型；构造平衡态分布函数，在外力下采用forcingscheme方程式进行LB方程计算，借助Shan‑Chen势能公式构建伪势多相模型，再使用半反弹格式处理多孔岩石的固液边界；开展基于格子玻尔兹曼方法的数值求解伪代码过程。本发明在LBM框架下充分利用GPU硬件的多线程、共享内存等特性，将核心算法步骤高度并行化，从而实现高性能计算。

本发明授权基于GPU加速的多孔岩石多相流体格子玻尔兹曼模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于GPU加速的多孔岩石多相流体格子玻尔兹曼模拟方法，其特征在于，包括： 步骤S1，利用D3Q19速度离散模型对多孔岩石进行识别得到数字岩心模型，在模型上定义速度方向和权重系数，借助LBM方法定义两个分布函数后，利用分布函数和速度矩的联系计算宏观物理量，借助标量示踪函数和阶跃函数分别描述气液界面和多孔岩石的复杂边界，构建物理模型； 步骤S2，利用物理模型中的宏观物理量来构造平衡态分布函数，在外力的作用下采用forcingscheme方程式进行描述流体演化的LB方程计算，借助Shan-Chen势能公式构建伪势多相模型，再使用半反弹格式处理多孔岩石的固液边界； 1LB方程计算 通过宏观物理量构造平衡态分布函数的计算公式为： ; 式中是气相的平衡态分布函数，是液相的平衡态分布函数，为流体速度；为D3Q19速度离散模型定义19个速度方向；为与相应的权重系数；为气相密度；为液相密度； 松弛时间与流体运动黏度关系的计算公式为： ； 其中，为格子声速；为时间步长；为空间步长； 在LBM中引入外力，模拟流体动力学中的外力效应对气相和液相的影响，采用Guo的forcingscheme方程式为： ; 其中，为气相所受的总外力；为液相所受的总外力，和是外力项，包括重力或其他体积力；是气相的松弛时间；是液相的松弛时间； 采用LB方程在离散的格子上模拟粒子的运动和碰撞来模拟流体的演化，LB方程为： ; 其中，是气相的松弛时间；是液相的松弛时间，决定流体的粘性性质；为时间步长；为空间步长； 2构建伪势多相模型 在没有外力作用下达到稳定状态的平衡态计算公式为： ; 式中A、B为常数，控制气液密度比，控制表面张力大小，为界面的平衡态；为标量示踪函数； 描述相界面表面张力效应的表面张力项由Shan-Chen势力给出，Shan-Chen势力的计算公式为： ; 其中，G控制表面张力强度，为表面张力项；为格子声速； 相界面的演化由改进的伪势多相模型描述，伪势多相模型的计算公式为： ; 其中，为界面松弛时间，取值在0.7-1.5之间； 3描述多孔岩石的固液边界 多孔岩石的固液边界采用半反弹格式处理；对于靠近固壁的节点，其相应方向上的分布函数公式为： ； 其中，为的反向，即，为壁面速度； 该格式简单有效，易于并行实现； 步骤S3，基于格子玻尔兹曼方法的数值求解伪代码过程。

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