多相非牛顿流体驱替过程的格子Boltzmann模拟

发布时间：2018-02-01 03:09

本文关键词： 多相流非牛顿流体流体驱替界面捕捉格子Boltzmann方法　出处：《计算物理》2016年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：将非牛顿流体模型引入多相格子Boltzmann方法(LBM),研究多相非牛顿流体的驱替过程.首先以牛顿流体驱替过程作对照,比较非牛顿流体的驱替特性.然后基于简单结构模型,分析不同界面张力下,非牛顿流体的驱替能力和驱替过程中被驱替相的形态变化规律,揭示界面张力的影响机理.结果表明:界面张力在驱替过程中起阻碍作用,其它参数相同情况下,界面张力越低,流体的驱替能力越强.最后,结合四参数随机生长(QSGS)结构生成方法,模拟不同压差、不同界面张力以及不同润湿性条件下多孔复杂结构内的非牛顿多相驱替过程,分析这些参数对过程的影响.
[Abstract]:The non-Newtonian fluid model is introduced into the multiphase lattice Boltzmann method to study the displacement process of multiphase non-Newtonian fluids. The displacement characteristics of non-Newtonian fluids are compared, and then based on the simple structural model, the displacement ability of non-Newtonian fluids under different interfacial tension and the morphological changes of the displaced phases in the displacement process are analyzed. The results show that the interfacial tension acts as an obstacle in the displacement process, and the lower the interfacial tension is, the stronger the displacement ability of the fluid is. The non-Newtonian multiphase displacement process in porous complex structures under different pressure difference, different interfacial tension and different wettability is simulated by the method of generating QSGS structure with four parameters. The influence of these parameters on the process is analyzed.
【作者单位】：清华大学工程力学系;北京大学工学院;
【基金】：国家自然科学基金(51176089)资助项目
【分类号】：O373
【正文快照】： 0引言多相流体的驱替现象普遍存在于日常生活中,并且在微流体系统中得到广泛的应用,比如可以为芯片提供自身的逻辑控制[1-2],可以为生物化学实验提供良好的研究平台[3-7],并且在油气开采过程中十分普遍[8-10].这些应用往往涉及非常复杂的通道结构,并且流动特性复杂,存在很多的

【相似文献】