Программное обеспечение для решения задач фильтрационной флюидодинамики с фазовыми гидратными и водно-ледяными превращениями

Abstract

Рассмотрена модель термодинамически равновесной фильтрации с совместными твердофазными включениями из газовых гидратов и водно-ледяной смеси. Построены двухслойные по времени разностные схемы с адаптивной искусственной вязкостью для задач фильтрационной флюидодинамики, развивающейся на фоне гидрато- и льдообразования в промерзающих и мерзлых породах. Разработаны вычислительные алгоритмы и программное обеспечение для моделирования процессов тепломассообмена в пористой среде при многофазном течении (газ, водно-ледяная смесь, гидраты) с переменным фазовым составом. Программное обеспечение функционирует в рамках клиент-серверной архитектуры и реализовано с использованием JavaScript для клиентской части и Golang в комбинации с Node.js для серверной части. Проведена серия расчетов, которая показала эффективность предложенных алгоритмов. A model of thermodynamically equilibrium filtration with combined solid-phase inclusions of gas hydrates and a water-ice mixture is considered. Two-layer time difference schemes with adaptive artificial viscosity are constructed for problems of filtration fluid dynamics developing against the background of hydrate and ice formation in freezing and permafrost rocks. Computational algorithms and software have been developed to simulate heat and mass transfer processes in a porous medium with multiphase flow (gas, water-ice mixture, hydrates) with a variable phase composition. The software operates within a client-server architecture and is implemented using JavaScript for the client side and Golang in combination with Node.js for the server side. A series of calculations is carried out, which shows the effectiveness of the proposed algorithms.