不可压幂律流体气-液两相流格子Boltzmann模型及其在多孔介质内驱替问题中的应用

• 作者: 娄钦 李凌 黄一帆
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 幂律两相流体 格子Boltzmann模型 不混溶驱替 多孔介质
• 年，卷（期）: 2019,（21）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流行动力学
• 页码范围: 185-197
• 页数: 13页
• 字数: 11170字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190873

摘要

基于不可压格子玻尔兹曼气-液两相流模型,建立了一个新的非牛顿幂律流体气-液两相流模型,并采用该模型研究了多孔介质内牛顿气体驱替非牛顿幂律流体液体的驱替问题,主要探究了Ca数、动力黏度比M、固体表面润湿性θ、多孔结构几何类型及幂律指数n对驱替过程的影响.研究发现:不论被驱替液体为剪切变稀流体、牛顿流体还是剪切变稠流体都有随着Ca数增加,驱替速度越快,指进现象越明显,驱替效率越低.然而对于不同的幂率指数n,驱替效率随Ca数的增加而减小的速率不同:n越大驱替效率随着Ca数增加而减小的速率越慢.另一方面,随着黏性比M增加,驱替效率减小,且幂律指数n越小,M对驱替效率的影响越大.此外,固体表面接触角θ对驱替过程的影响也和被驱替流体的幂率指数n相关,虽然对于n＞1和n＜1的情况都有随着多孔介质固体表面接触角θ增加,驱替过程受到的阻力越小,指进越来越不明显,驱替完成时间和驱替效率增加,然而当n＞1时,随着n的增加,接触角对驱替过程的影响越来越小.还研究了孔隙率相同的情况下,孔隙几何类型不同时的驱替过程,从数值结果可以发现与多孔结构为圆形和方形障碍物相比,当多孔结构的几何类型为三角形时,指进现象最明显,驱替效率最低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李凌	上海理工大学能源与动力工程学院	51	138	7.0	9.0
3	娄钦	上海理工大学能源与动力工程学院	13	5	1.0	1.0
7	黄一帆	上海理工大学能源与动力工程学院	2	1	1.0	1.0