无流带井无填料:COMSOL v3 与实拍逐时对照

相机中的“灯泡形”由注入期泡沫沿 150 mm 空井向下输送、侧缝进入填料和注入后孔喉滞留共同形成。模型使用同一组方程连续预测全部时刻,没有按照片绘制时间掩膜。

2.89 cm²1–7 h 总面积 RMSE
0.7261–7 h 轮廓 IoU
0.8902 mm 容差边界 F1
0.017%最大气相守恒偏差
时间
实拍视图
模型视图

1 h 对照

校准点
实验实拍同坐标注册轮廓
实验实拍泡沫图
默认轮廓按井中心、井底和像素标尺映射到 400 × 300 mm 坐标;原图及绿色识别区域来自文件夹中的 FoamSizeRecognition 状态。
COMSOL 预测稳定可见泡沫饱和度
COMSOL 泡沫预测图
Sfoam 是可被相机识别的稳定泡沫饱和度代理,不是污染物浓度;轮廓线采用统一阈值 Svis = 0.08
实测 / 模型面积-
面积误差-
宽度 模型 / 实测-
高度 模型 / 实测-
轮廓 IoU-

1–7 h 面积趋势

实测模型
04080120160 1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h cm²

逐时数值

宽高单位 cm,面积单位 cm²
时间用途实测面积模型面积面积误差宽度 模型/实测高度 模型/实测IoU
1 h校准点150.51148.15-2.368.91 / 9.0421.38 / 21.630.761
2 h跨时刻验证142.76144.83+2.078.90 / 8.7921.22 / 20.890.795
3 h跨时刻验证135.07140.18+5.118.62 / 8.2120.95 / 20.720.791
4 h校准点131.08134.08+3.008.31 / 8.8920.78 / 20.100.752
5 h跨时刻验证122.58119.27-3.317.73 / 7.6320.61 / 20.700.726
6 h跨时刻验证103.62102.10-1.527.61 / 7.0017.59 / 20.230.588
7 h校准点86.2085.86-0.346.99 / 7.9915.44 / 15.890.671
24 h低可信外推,不计分41.970.00-41.970.00 / 7.270.00 / 11.25-

数值质量与敏感性

同一组物理参数
时间容差

相对容差从 0.001 收紧至 0.0005,0–7 h 可见面积最大变化 0.298 cm²

网格

域单元由 1513 增至 4985,0–7 h 可见面积最大变化 1.713 cm²

物理边界

最大原始总饱和度 0.941;最小滞留相原始值 -0.0018,物理系数与绘图使用平滑非负状态。

仍需保留的边界

模型按均质填料和轴对称注入机理建立,因此不会人为复制照片中由局部装填差异、颗粒级旁路和图像分割造成的左右不对称。7 h 实拍出现两个分离泡沫团,模型仍预测为单个连续灯泡形区域;这部分需要独立的孔隙率/渗透率空间测量后才能有依据地加入,而不应靠任意随机场强行拟合。

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