离子浓度及表面结构对岩石孔隙内水流动特性的影响

• 作者: 尹玉明 赵伶玲
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 纳米级岩石孔隙 表面溶解 分子动力学 流动
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 117-125
• 页数: 9页
• 字数: 7591字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191742

摘要

酸性环境引发的岩石孔隙表面溶解增加了孔隙内水溶液的盐离子浓度,破坏了孔隙的表面结构.本文采用分子动力学模拟的方法研究了纳米级岩石孔隙内水溶液的流动特性,分析了盐离子浓度和孔隙表面结构对水流速度分布的影响及原因.研究结果表明:纳米级岩石孔隙内的水溶液流动符合泊肃叶流动特性,流速呈"抛物线"分布;随盐离子浓度增加,水溶液内部氢键网络变得更为致密,水黏度随其呈线性增长;水溶液中离子浓度越大,孔隙表面对水流动的阻力越大,最大流速越小,速度分布的"抛物线"曲率半径越大;岩石孔隙表面结构的破坏改变了流动表面的粗糙程度,增加了孔隙表面对H2O分子的吸引力.随表面结构破坏程度的增大,水溶液在近壁区域的密度增大,流速降低;当表面破坏程度达到50％时,水溶液在近壁区域出现了明显的负边界滑移现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵伶玲	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	39	291	10.0	16.0
2	尹玉明	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0