多孔介质内气液两相浸渗数值模拟研究

发布时间：2020-12-27 13:39

　　以双连续相复合材料的制备过程为研究对象,通过分形理论建立复合材料基体的多孔模型,对不同工艺条件下的多孔介质中的两相浸渗行为进行LBM(Lattice Boltzmann Method)模拟,掌握工艺参数对浸渗过程的影响规律,分析影响金属液相浸渗的饱和度的因素,综合分形理论和介观尺度的数值模拟的手段,揭示双连续相成形过程中的陶瓷相和金属相之间的渗流机理,对制备高性能的双连续相复合材料有着重要的意义。本文分别建立介观尺度的粘度比范围为0.01~300的多组分伪势多相流模型、密度比范围为3~1000的单组分伪势多相流模型、大密度比(密度比约为800)多组分伪势多相流模型3种多相流模型,并采用Laplace定律、热力学一致性以及润湿动力学等3种模型进行了验证,采用3种多相流模型分别对多孔介质中的两相浸渗行为进行了数值模拟研究,主要研究结论如下:(1)首先,采用大粘度比多组分伪势多相流模型研究了分形多孔介质内的浸渗问题。研究表明:针对I型标准分形多孔介质(孔隙率ε=0.79),当Re=24.3、接触角分别为71.11°和111.3°时,粘度比越大,粘性指进现象越明显,浸渗饱和度和时间越小,当粘度... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一维模型格子结构

二维模型格子结构

三维模型格子结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]天然裂缝多孔介质中流体运移的流线模拟[J]. 左立华,于伟,苗继军,VARAVEI Abdoljalil,SEPEHRNOORI Kamy.  石油勘探与开发. 2019(01)
[2]多孔介质内超临界CO2流体及泡沫驱油特性的比较实验研究[J]. 杜东兴,郑利晨,张旭,孙国龙,李莺歌,巢昆.  化工学报. 2018(S1)
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[4]倾斜多孔方腔内自然对流非正交MRT-LB数值模拟[J]. 李培生,李伟,张莹,孙金丛,王昭太.  华南理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]液态法制备金属基复合材料浸渗动力学模型的研究进展[J]. 李海舟,卢德宏,蒋业华.  材料导报. 2016(11)
[6]分形多孔介质传热传质过程的格子Boltzmann模拟[J]. 马强,陈俊,陈振乾.  化工学报. 2014(S1)
[7]熔渗法制备高温自润滑复合材料的动力学仿真分析[J]. 王斌,王砚军.  济南大学学报(自然科学版). 2012(01)
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博士论文
[1]Hele-Shaw模型及多孔介质中两相驱替的数值模拟研究[D]. 胡江平.中国科学技术大学 2015

硕士论文
[1]多孔介质内CO2-水两相流动的CFD数值模拟研究[D]. 李玉彬.大连理工大学 2015
[2]分形多孔介质中流体的传输特性分析[D]. 姚龙.华中科技大学 2015
[3]真空压力浸渗SiC/Al复合材料工艺过程数值模拟研究[D]. 龚燕妮.北京理工大学 2015
[4]多孔介质渗流、干燥特性的分形研究[D]. 李瑞川.昆明理工大学 2012
[5]多孔介质相对渗透率的耦合模型[D]. 戴叶.华中科技大学 2011
[6]多孔介质通道内两相流动特性研究[D]. 汤宇飞.哈尔滨工程大学 2011
[7]多孔介质气液两相流流型及流型识别[D]. 赵忠南.哈尔滨工程大学 2010
[8]压力浸渗制备Al2O3p/ZL104复合材料及有限元模拟[D]. 钟娟.哈尔滨工程大学 2006
[9]复合材料液态浸渗挤压有限元模拟及损伤研究[D]. 王玉山.西北工业大学 2006
[10]LCM工艺中纤维预成型体渗透率的研究[D]. 田正刚.武汉理工大学 2004



本文编号：2941832