Implementierungsrahmen für numerische Transportmodelle: Anwendung für die unterirdische Wasserstoffspeicherung

Dieses Papier präsentiert eine Methodologie, die es Forschungsgruppen ermöglicht, ihre konzeptionellen und numerischen Modelle auf eine gegenseitig unterstützende Weise zu entwickeln, mit reduzierten Rechenaufwand und erheblicher Implementierungsfreiheit. Dieser Ansatz richtet sich besonders an diejenigen, die daran arbeiten, die Charakterisierung der unterirdischen Wasserstoffspeicherung zu verbessern. Die Verwendung von Plattformen wie Comsol Multiphysics wird vorgeschlagen, die zusammen mit einer weitgehend validierten numerischen Umgebung multiphysikalische Fähigkeiten bietet, die es erlauben, das numerische Modell an verschiedene konzeptionelle Annäherungen anzupassen. Darüber hinaus hilft die automatische symbolische Differenzierungsfunktionalität dabei, klare, effiziente und rechnerisch leistungsstarke Modelle zu erzeugen. Die Methodologie ermöglicht es den Forschern, sich auf die konzeptionelle Entwicklung zu konzentrieren und minimiert die Belastung durch numerische Implementierung. Zur Veranschaulichung der Anwendung des Ansatzes, der die Nutzung von Comsol Multiphysics nicht nur für seine integrierten Simulationsfähigkeiten, sondern auch als Implementierungsumgebung hervorhebt, wird der Entwicklungsprozess eines neuen Berechnungscodes namens X2H beschrieben. Seine Qualifizierung zeigt, dass robuste und genaue numerische Werkzeuge erzielt werden können, mit einer Leistung, die mit anderen, in der Reservoirtechnik weit verbreiteten Codes vergleichbar ist.