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

发布时间：2021-11-15 15:32

　　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q、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q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q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... 

【文章来源】：物理学报. 2019,68(21)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：13 页

【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂微通道内气泡在浮力作用下上升行为的格子Boltzmann方法模拟[J]. 娄钦,李涛,杨茉.  物理学报. 2018(23)
[2]气泡在含障碍物微通道内的特性研究[J]. 娄钦,李涛,李凌.  上海理工大学学报. 2018(01)
[3]复杂微通道内非混相驱替过程的格子Boltzmann方法[J]. 臧晨强,娄钦.  物理学报. 2017(13)
[4]多相非牛顿流体驱替过程的格子Boltzmann模拟[J]. 谢驰宇,张建影,王沫然.  计算物理. 2016(02)
[5]非牛顿流体液滴铺展过程的格子Boltzmann模拟[J]. 闵琪,段远源,王晓东,吴莘馨.  热科学与技术. 2013(04)



本文编号：3497048