12. Параметры модели — Документация НИМФА Руководство пользователя 5.0

# 12. Параметры модели

Задать параметры модели модели можно несколькими способами:

> 1. выбрать Параметры модели на панели вкладок;

>    Рисунок 12.1 - Диалог управления параметрами модели

> 2. выбрать пункт Параметры модели в навигаторе.

>    Рисунок 12.2 - Навигатор

Параметры модели сгруппированы в соответствующем дереве,представленном на рисунке. Диалоги по заданию параметров открываются в свободном окне при нажатии на нужный элемент дерева.

Рисунок 12.3 - Красным выделено дерево параметров модели

К параметрам модели относятся:

> - Параметры;
> - Процессы;
> - Компоненты;
> - Временные таблицы;
> - Фазы;
> - Калибровка;
> - Результаты моделирования;
> - Тестирование.

## 12.1. Параметры

### 12.1.1. Общие

> Рисунок 12.1.1.1 - Задание общих параметров расчета параметров модели

> - Имя варианта - используется при формировании директории для сохранения результатов;
> - Автор варианта - по умолчанию задано имя пользователя;
> - Ускорение свободного падения - по умолчанию задано 9,81 [м/с²];
> - Направление силы гравитации:
>   - «-Z» - гравитация направлена в отрицательном направлении оси Z(трехмерные задачи);
>   - «Z» - гравитация направлена в положительном направлении оси Z;
>   - «-Y» - гравитация направлена в отрицательном направлении оси Y (профильные задачи);
>   - «Y» - гравитация направлена в положительном направлении оси Y (1D задачи, Y растет в глубину);
>   - «-X» - гравитация направлена в отрицательном направлении оси X;
>   - «X» - гравитация направлена в положительном направлении оси X;

> - Записывать отладочные выдачи - записывать/не записывать отладочные выдачи для отображения в окне расчета;

> - Тип декомпозиции сетки при параллельном расчете - «Встроенная» в симулятор декомпозиция расчетной области на параобласти по RG-методу (Region Grow). Декомпозиция применяется при многопроцессорном расчете.

> - Единицы изменения времени:

>   - «Сутки»;
>   - «Секунды»;
>   - «Минуты»;
>   - «Часы»;
>   - «Годы».

>   Примечание

>   - Изменение единиц времени (например с суток на года) не приведет к пересчету значений внутри источников и таблиц стресс-периодов.
>   - Внутри расчетной программы время всегда переводится в сутки для геофильтрационных задач и в секунды для задач поверхностного стока.

> - Тип расчета:

>   - «Стандартный расчет»;
>   - «Калибровочный расчет (серия)» - используется при калибровке параметров.

> - Тип калибровки - опция возникает если выбран калибровочный тип расчета:

>   - «Геофильтрация» - используется по калибровке коэф. фильтрации, интенсивности инфильтраций, расчетного коэффициента фильтрации рек и макс. эвапотранспирации;
>   - «Геомиграция» - используется при калибровке параметров дисперсии и сорбции на вычисленном поле напоров.

> - Использовать ограничение активной области миграции - если в модели заданы зоны активной области миграции, но опция не включена, то при расчете данные зоны будут проигнорирована.

> - в поле Информация можно указать описание модели или оставить комментарий.

### 12.1.2. Специфические параметры

Рисунок 12.1.2.1 - Диалог специфических параметров

В данном окне находятся параметры рассчитываемой модели (Рис. 12.1.2.1), которые находятся в разработке:

> - Объемная концентрация - рассматривать концентрацию как объемную;
> - Экспериментальный ортогонализованный солвер - подключить экспериментальный решатель с измененной аппроксимацией потока через грань ячейки;
> - Способ вычисления градиента величин в ячейках:
>   - «метод Гаусса-Остроградского»;
>   - «МНК (метод наименьших квадратов)».
> - Способ вычисления скоростей в ячейках:
>   - «МНК (метод наименьших квадратов)»;
>   - «закон Дарси».
> - Отладочная информация по сетке;
> - Схема решения миграции:
>   - «Экспериментальная» - с неявным учетом сжимаемости жидкости. Данная схема также применяется при решении миграции с цепочками распада. Сорбция в ней учитывается через нелинейное уравнение;
>   - «Стандартная» - с явным учетом упругоемкости (как в программе MT3DMS).

Примечание

Впоследствии эти параметры могут быть удалены или приняты в качестве стандартных.

## 12.2. Процессы

Галочкой можно выбрать те процессы (Фильтрация, Миграция и другие), которые необходимо промоделировать. Подробнее о них рассказано в Моделируемые процессы.

## 12.3. Компоненты

Рисунок 12.3.1 - Задание компонентов

В таблице диалога «Компоненты» (Рис. 12.3.1) задаются растворенные в жидкости компоненты. Каждая строка в таблице соответствует одному компоненту, и содержит некоторые данные по его свойствам:

> - Компонент - наименование химического компонента-загрязнителя;

> - Учет - участие компонента в расчете миграции и связанных с ней процессов;

> - Тип компонента - классификация компонента:

>   - «Консервативный» - трассер-консервативный компонент;
>   - «Нитрат» - влияет на коэффициент распределения «Kd», участвующий при расчете сорбции;
>   - «Радионуклид» - не влияет на плотность раствора, но распадается и сорбируется.

> - Способ задания - классификация по способу задания компонента:

>   - «Концентрация» - для задания источника загрязнения с концентрацией;
>   - «Активность» - для задания изотопов.

>   Примечание

>   Выбор способа задания влияет на то, как будут отображаться результаты в построцессоре.

> - Выдачи - при расчете выводится информация по компонентам, в которых установлена галочка;

> - C0 - опорная концентрация (используется при расчете новой плотности и вязкости раствора);

> - - изменение плотности вследствие изменения концентрации;

> - - изменение вязкости вследствие изменения концентрации;

> - λ, [1/сут] - постоянная радиационного распада в растворе и на породе Связана с периодом полураспада T по формуле:

> - Коэфф. молекулярной диффузии, [м²/сут].

Примечание

О том как устанавливаются коэф. молекулярной диффузии и постоянная радиационного распада описано в главе Концептуальная модель.

### 12.3.1. Задание радионуклидов

Для удобства задания радионуклидов в препроцессор встроена база данных(БД), содержащая 97 элементов и 1251 изотопов.

Рисунок 12.3.1.1 - Добавление радионуклидов из БД

Нажав на в диалоге «Компоненты» откроется диалог «Выбор изотопа из БД», в котором можно выбрать радионуклид из базы данных.

Рисунок 12.3.1.2 - Диалог выбора изотопа из БД

В левой части диалога (Рис. 12.3.1.2) в строке «Поиск» можно ввести название родительского элемента (с какой буквы начинается или целиком). В дереве для родительского элемента описаны изотопы, содержащиеся в БД, с заданным значением постоянной радиационного распада λ и периодом полураспада. Также родительский элемент можно выбрать из таблицы элементов.

С помощью кнопки Создать лин.цепь можно задать пользовательскую линейную цепочку.

Рисунок 12.3.1.3 - Создание линейной цепи

В открывшемся диалоге «Создание линейной цепочки» есть возможность создать свои изотопы.

1. Каждая строка в таблице соответствует одному изотопу/веществу, и содержит некоторые данные по его свойствам:

   - «Постоянная распада λ», [T^(-1)];
   - «Единицы измерения периода полураспада»:
     - с - секунды;
     - мин - минуты;
     - ч - часы;
     - сут - сутки;
     - г - годы.

2. В поле «Родительский элемент» задать имя элемента (например U) или хим.системы (например Этены ).

3. В поле «Стабильный изотоп» задать имя изотопа/вещества, которым заканчивается цепь. Например n строк в таблице задают такую цепь : С1->…Cn-1->Сn->Cs, где Сs - стабильный изотоп.

4. В поле «Тип цепи» выбрать:

   - Радиоактивная - такой тип цепи применяется для создания линейной цепи изотопов, которая не присутствовала в базе данных цепочек с отличными коэффициентами распада

   Рисунок 12.3.1.4 - Создание линейной радиоактивной цепи

   - Химическая - такой тип цепи применяется для моделирования биодеградации. Например перхлорэтен->трихлорэтен->дихлорэтен->винил хлорид

   Рисунок 12.3.1.5 - Создание линейной химической цепи

В правой части (выделена красным) диалога (Рис. 12.3.1.6) изображен выбранный изотоп и его цепочка распада, с указанными периодами полураспада для каждого изотопа.

Рисунок 12.3.1.6 - Изотоп и его цепочка распада

Ниже, под изображением изотопа и его цепями распада, находится диалог Выбор по параметрам из БД

Рисунок 12.3.1.7 - Изотоп и его цепочка распада

В данном диалоге задается:

> - Выбрать:

>   - «Вручную» - выбор левой кнопкой мыши в цепочке распада можно выбрать несколько изотопов одновременно и

>   - «Всю цепь» - чтобы добавить все изотопы одновременно затем нажав кнопку «Добавить выбранные изотопы»;

>   - «Отсечь изотопы с большим периодом полураспада» - отсекает изотопы, закрашенные розовым цветом, у которых период полураспада более чем заданное в поле «Отсечь изотопы с T>=».

>     Рисунок 12.3.1.8 - Отсечение изотопов с большим периодом полураспада

> - Взять стабильные - если установить галочку в поле , то дополнительно к изотопам всей цепи выбираются и стабильные изотопы.

> - Отсечь изотопы с T>= - в данном поле выбирается время периода полураспада для отсечения изотопов после долгораспадающихся радионуклидов

После того как выбор изотопов произведен, необходимо нажать кнопку диалога «Добавить выбранные изотопы», чтобы добавить их как новые компоненты;

На (Рис. 12.3.1.9) представлена таблица «Компоненты», с добавленными изотопами и с их значениями постоянных распада λ из БД.

Рисунок 12.3.1.9 - Добавленные компоненты из БД

Внимание

- Задание компонентов возможно только в случае подключения процесса миграции.
- При подключении процесса «Молекулярная диффузия» становится доступным столбец «Коэфф. молекулярной диффузии».
- Нельзя вводить имена компонентов, начинающиеся с цифр и содержащие пробелы.
- При подключении процесса «Радиоактивный распад» становится доступным столбец «λ».
- Если подключена «Переменная плотность», то становятся доступными столбцы «C0», , .

Рисунок 12.3.1.10 - Добавление компоненты из другой модели NMP

Нажав на («Добавить компоненты из другой модели NMP») в диалоге «Компоненты» откроется диалог для выбора нужного (*.nmp), из которого можно добавить имеющиеся в ней компонент.

## 12.4. Калибровка

Данная опция активна, если в общих параметрах модели в поле Тип расчета задан «Калибровочный расчет (серия)». Подробнее об этом рассказано в Настройки калибровки.

## 12.5. Временные таблицы

В данных таблицах можно задать времена моделирования ( стресс-периоды ) и время для установления УГВ. Подробнее об этом рассказано в Временные таблицы.

## 12.6. Фазы

При моделировании фильтрации можно учитывать одну(вода или воздух) или две фазы(воздух и вода). Каждая фаза в потоке обладает определенными свойствами, задать которые можно в элементах Фазы (воздух и вода) дерева параметров модели.

Рисунок 12.6.1 - Рассчитываемые фазы

Примечание

- Выбрав расчет однофазной фильтрации, необходимо выбрать одну фазу (воздух или вода).
- Выбрав расчет двухфазной фильтрации, задавать фазы не нужно, обе фазы активируются автоматически и деактивировать их нельзя.

Значения свойств фаз по умолчанию взяты из справочников, и обычно изменениям не подвергаются.

Свойства воды

Рисунок 12.6.2 - Свойства воды

- Давление стандартное, [атм] - нормальное давление при стандартных условиях;
- Вязкость при стандартных условиях,[мПа*с];
- Плотность при стандартных условиях, [кг/м³].

Кнопка «Восстановить свойства» устанавливает в поля свойств значения по умолчанию.

Свойства воздуха

Рисунок 12.6.3 - Свойства воздуха

- Закон фильтрации:
  - Дарси;
  - Форхгеймер - добавление квадратичной формы в уравнение фильтрации;
- CP, [кДж/(кг*К)] - теплоемкость при постоянном давлении
- СV, [кДж/(кг*К)] - теплоемкость при постоянном объеме
- Плотность при стандартных условиях, [кг/м³]
- Вязкость при стандартных условиях, [мПа*с]

Кнопка Восстановить свойства устанавливает в поля свойств значения по умолчанию.

## 12.7. Результаты моделирования

В процессе расчета данные полученные в результате моделирования могут быть сохранены(выданы) в различном виде. О том как задать необходимый вид и режим записи результатов рассказано в Выдачи.

## 12.8. Тестирование

Данная опция предназначена для отладки специфических опций, дополнительных управляющих команд. Основное предназначение - для разработчика. Список команд для пользователя периодически пополняется.

В поле «Аргументы командной строки» для примера можно записать команду «-init_only», которая преобразовывает концептуальную модель в сеточную. На этом расчет останавливается и дальше не идет.

## 12.9. Основные команды

Рисунок 12.9.1 - Команды ленты

- Анализ модели

| информация о проекте
| валидация модели
| сводный график фильтрационных источников
| сводный график миграционных источников

- Расчет

| число ядер, которое нужно использовать в процессе счета
| запустить расчет из препроцессора
| завершить расчет
| открыть директорию для сохранения результатов расчета
| открыть директорию с результатами текущего варианта расчета

Примечание

Если установить галочку в поле Запуск в одном окне, то при каждом нажатии на информация о расчете будет выводится в ранее открытом окне расчета. При отсутствии галочки в данном поле с каждым нажатием на будет открываться новое окно расчета.