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相似文献
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1.
谈谈渗流     
刘俊丽 《力学与实践》2019,41(2):249-252
渗流是流体在多孔介质中的流动,渗流现象广泛地存在于自然界、工程材料、动物、植物中。多孔介质种类繁多,包括岩石(含各类矿藏)、土壤、生物材料和人工多孔介质材料等。渗流理论已经成为人类开发地下水、地热、石油、天然气、煤炭与煤层气等诸多地下资源的重要理论基础。本文从渗流的基本概念、渗流的分类、渗流的影响因素、渗流的特征以及渗流的研究意义等方面进行了阐述。  相似文献   

2.
文中论述了低渗透性多孔介质中非线性渗流理论的几个问题,阐明了渗流流体的性质,指出了多孔介质对流体通过的选择性,提出了新的非线性渗流方程,用实验资料对其进行了验证,分析了该方程演变功能,表明它可以描述各种渗流规律.该方程的各项参数都可从实验中直接得到,应用方便,并且参数的物理意义明确.  相似文献   

3.
低渗透多孔介质中的非线性渗流理论   总被引:5,自引:0,他引:5  
文中论述了低渗透性多孔介质中非线性渗流理论的几个问题,阐明了渗流流体的性质,指出了多孔介质对流体通过的选择性,提出了新的非线性渗流方程,用实验资料对其进行了验证,分析了该方程演变功能,表明它可以描述各种渗流规律.该方程的各项参数都可从实验中直接得到,应用方便,并且参数的物理意义明确.  相似文献   

4.
渗流力学在能源、环境、水利、岩土、交通、生物等工程领域有广泛的应用,渗流力学经过约一个半世纪的发展,已经积累了相当多的成果。随着现代科学的发展以及生产实践需求的不断提高,渗流力学仍然有进一步完善和发展的广阔空间。本文简述了水利、环境、能源工程和生物学中的渗流力学问题,扼要概括了渗流力学理论研究的现状,并指出渗流力学在多孔介质描述、裂缝型介质渗流、多相多组分渗流、物理化学渗流、非线性渗流、非饱和渗流、微观渗流、渗流模拟等理论及相关方法和测试技术等方面的发展趋势。  相似文献   

5.
将多孔介质简化为一簇变截面毛管束,根据多孔介质的颗粒直径、颗粒排列方式、孔喉尺度比及束缚水饱和度,计算出变截面毛细管的喉道半径和孔隙半径. 在考虑多孔介质喉道和孔隙中单个气泡的受力和变形基础上,利用动量守恒定理,推导出单个孔隙单元内液相的压力分布和孔隙单元两端的压差计算公式,最终得到多孔介质的压力分布计算公式. 利用长U型填砂管对稳定泡沫的流动特性进行了实验研究. 研究结果表明:稳定泡沫流动时多孔介质中的压力分布呈线性下降,影响泡沫在多孔介质中流动特性的因素包括:多孔介质的孔喉结构、泡沫流体的流量和干度、气液界面张力、气泡尺寸,其中孔喉结构和泡沫干度是影响泡沫封堵能力的主要因素.关键词: 稳定泡沫;多孔介质;变截面毛管;流动;表观粘度;压力分布;实验研究   相似文献   

6.
多孔介质中对流的研究   总被引:11,自引:0,他引:11  
孔祥言  王晓冬 《力学进展》1996,26(4):510-520
介绍多孔介质中对流研究的重要意义及半个世纪以来的研究进展,特别是近10年来在对流振荡、分岔等方面的研究和对混饨的探讨.着重讨论多孔介质中的自然对流.  相似文献   

7.
渗流力学的新发展   总被引:7,自引:0,他引:7  
渗流力学是研究流体在多孔介质内运动规律的科学。自1856年法国工程师达西提出线性渗流定律以来,渗流力学一直在向前发展,但最近10多年来的发展更为迅速,其主要动向是:渗流力学应用范围比以前更广;渗流力学理论以较快的速度不断深化;渗流力学研究手段不断实现现代化。本文主要对几项新型渗流——非等温渗流,物理化学渗流,非牛顿流体渗流,生物流体渗流,细观渗流的发展作了综述。   相似文献   

8.
多孔介质中的双稳热对流   总被引:2,自引:0,他引:2  
对矩形横截面多孔介质中热对流的复杂分岔行为──二次分岔进行研究.使用Liapunov-Schmidt约化并充分利用问题本身的对称性,研究了于最低的两个不同临界Rayleigh数处从平凡的静态传热解产生的热对流主分岔解之间的相互作用;揭示了主分岔解的二次分岔并给出了主分岔解及二次分岔解的渐近展开.稳定性分析表明从第二临界Rayleigh数产生的主分岔解经二次分岔后由不稳定变得稳定,从而与由最小临界Rayleigh数产生的主分岔解组成双稳定热对流.文中理论分析可较恰当地解释已有的数值模拟结果.  相似文献   

9.
非牛顿流体在非均质油藏渗流压力场实验   总被引:5,自引:0,他引:5  
在非均质油藏模型上进行非牛顿流体流动物理模拟实验,对比研究水驱、聚合物驱和交联聚合物对提高石油采收率的影响.通过布置高精度的压差传感器测量不同驱替过程模型中的渗流压力场的动态变化,成胶后的交联聚合物封堵了高渗条区,改变了油藏内流体流动方向,驱替出低渗区内油,提高了采收率.  相似文献   

10.
聚合物流体渗流机理研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
聚合物流体在多孔介质中渗流的研究是近年来有重大进展的领域。本文介绍从力学与物理方法进行渗流机理研究的思路、主要结果和当前活跃的研究课题。流体的非牛顿性对复杂边界条件下均匀流体力学效应的影响已得到了较好的定量处理;揭示了拉伸流粘弹特性对渗流影响的机理,其定量描述则尚有待努力。进而讨论了石油工程中十分重要的非均一流体渗流的新进展,包括大分子效应与粘性指进效应及其分形描述。对于上述物理效应的综合考虑将使聚合物渗流力学研究进入新的阶段。   相似文献   

11.
多孔介质中热对流的分叉机理研究   总被引:3,自引:1,他引:3  
张涵信 《力学学报》1994,26(2):129-138
本文利用解析分析方法研究了数值模拟发现的多孔介质层中出现的对流分叉机理,指出控制方程中的Rayleigh数,是决定流动的特征参数。当Rayleigh数小于临界数值时,多孔介质内流动处于静止传热状态,并且这种状态是稳定的。如果Rayleigh数大于临界数值,非线性方程出现分叉解,文中指出,存在多个使平凡解失稳而分叉的临界Rayleigh数,当Rayleigh数由小到大经历这些临界数值时,其由平凡解发展起来的分叉解的流态,依次由单回流区转变为双回流区及三回流区。理论分析给出了分叉解和分叉解的振幅方程,阐明了分叉的机理,其结论和数值结果定性一致.  相似文献   

12.
对饱和多孔介质波动问题中本构关系的探讨   总被引:5,自引:0,他引:5  
依据连续介质力学的混合物理论,讨论了饱和多孔介质的波动一般方程。其中考虑了质量耦合、初始压力及其浮力效应等。对于澄清这一研究课题中的某些基本概念,以及完善其理论体系具有重要意义。)其中v ̄(2)为速度涨落,于是单位体积内流相的动能为:因此将流相动能的涨落K ̄(2)归于自由能更自然些。又因为当:v ̄(2*)≡v ̄1时,即Δv=v ̄1-v ̄2=0时v ̄(2)=0,此时K ̄(2)=0而且显然K ̄(2)随着Δv·Δv的增大而增大,一个简单的近似是令K ̄(2)=ρ·Δv_k·Δv_k并且是常数。由此可导出表现质量力。由自由能的非负性质知,所以有.由(4.13a)很容易推出质量密度矩阵的对称性和正定性。参考文献  相似文献   

13.
多孔介质中的非达西自然对流的分岔研究   总被引:10,自引:0,他引:10  
孔祥言  吴建兵 《力学学报》2002,34(2):177-185
利用分岔理论研究了多孔介质底部加热所引起的非达西自然对流。用有限差分方法计算了对流的分岔;确定了Beta数与临界瑞利数的关系。结果表明:随着Be从0增大到1,出现分岔的单胞对流的临界瑞利数Rac从39.35单调地增大到41.15。双胞对流亦有类似的趋势。这说明惯性-湍流效应有使对流稳定性增强的趋势。  相似文献   

14.
多孔介质自发渗吸研究进展   总被引:17,自引:0,他引:17  
蔡建超  郁伯铭 《力学进展》2012,42(6):735-754
自发渗吸是发生在多孔介质里的一种常见自然现象, 存在于众多工程应用和自然科学领域, 多孔介质 中自发渗吸的基本静力学和动力学问题已成为当前国际研究的热点课题之一. 本文综述了传统理论研究中的 Lucas{Washburn(LW) 模型, Terzaghi 模型, Handy 模型, Mattax 和Kyte 无因次时间标度模型, Aronofsky 归 一化采收率标度模型以及近十年最新研究进展, 分析了渗吸机理判别参数研究, 简述了数值模拟研究及渗吸率 影响机理的实验研究现状, 总结了基于分形理论研究多孔介质自发渗吸的最新进展, 并展望了多孔介质以及裂 缝性双重多孔介质中牛顿流体和非牛顿流体自发渗吸研究的方向和课题.   相似文献   

15.
对饱和多孔介质波动问题中本构关系的探讨   总被引:6,自引:0,他引:6  
依据连续介质力学的混合物理论,讨论了饱和多孔介质的波动一般方程。其中考虑了质量耦合、初始压力及其浮力效应等。对于澄清这一研究课题中的某些基本概念,以及完善其理论体系具有重要意义。)其中v ̄(2)为速度涨落,于是单位体积内流相的动能为:因此将流相动能的涨落K ̄(2)归于自由能更自然些。又因为当:v ̄(2*)≡v ̄1时,即Δv=v ̄1-v ̄2=0时v ̄(2)=0,此时K ̄(2)=0而且显然K ̄(2)随着Δv·Δv的增大而增大,一个简单的近似是令K ̄(2)=ρ·Δv_k·Δv_k并且是常数。由此可导出表现质量力。由自由能的非负性质知,所以有.由(4.13a)很容易推出质量密度矩阵的对称性和正定性。参考文献  相似文献   

16.
流经多孔介质的流动广泛存在于化工生产、多孔颗粒悬浮流等领域,如何准确计算流体与多孔介质之间的作用力是研究此类流动的一个关键因素. 作为一种有效的流体计算方法,格子波尔兹曼方法(lattice Boltzmannmethod,LBM)常采用动量交换法计算流体与固体之间相互作用力. 分析了流体流经多孔介质时两者的动量交换过程,提出了一种高效的动量交换法来计算流固作用力,并在孔隙尺度下对其进行了验证,结果表明该方法是可行的. 进而将该方法推广到计算表征体元(表征体元)尺度下的流-固相互作用,并对不同雷诺数(Re)下的多孔方柱绕流问题进行了模拟和验证.  相似文献   

17.
油水乳化渗流是三元复合驱和热力采油过程中常见的现象,地层介质的微观孔隙结构特征对乳状液流动有着重要影响.现有描述乳状液渗流的理论模型都属于确定性方法,只能反映出介质孔隙结构的体积平均效果.当介质内部微观非均质性相比其尺寸不能被忽略时,采用确定性方法描述会与实验结果存在偏差.基于连续时间随机游走理论建立了描述乳状液渗流的随机理论模型.该模型引入反映液滴微观运动特征的跃迁时间和跃迁位移两个概率分布函数来反映多孔介质微观非均质特征.研究结果表明该模型能很好地刻画实验曲线中出现的与介质尺度相关的拖尾现象,可作为更一般的过滤模型.  相似文献   

18.
孔隙介质中稠油流体非线性渗流方程   总被引:2,自引:2,他引:2  
为揭示稠油流体在油藏孔隙中渗流特性,基于力学平衡方程,建立了描述稠油流体渗流特征的非线性渗流方程,对油藏孔隙中稠油渗流过程及启动机理进行了深入分析,着重分析了边界层、流体屈服应力以及表面力对渗流过程的影响.结果表明,Hagen-Poiseuille定律需经修正方能描述稠油流体流动,边界层、流体屈服应力以及表面力对稠油渗流影响非常显著.孔隙中,稠油启动压力梯度来源于其屈服应力、表面力,边界层加剧了渗流非线性程度,实际稠油油藏开发中,要充分掌握稠油渗流非线性特征.   相似文献   

19.
A new computational method is developed for numerical solution of the Richards equation for flow in variably saturated porous media. The new method, referred to as the mixed transform finite element method, employs the mixed formulation of the Richards equation but expressed in terms of a partitioned transform. An iterative finite element algorithm is derived using a Newton–Galerkin weak statement. Specific advantages of the new method are demonstrated with applications to a set of one— dimensional test problems. Comparisons with the modified Picard method show that the new method produces more robust solutions for a broad range of soil– moisture regimes, including flow in desiccated soils, in heterogeneous media and in layered soils with formation of perched water zones. In addition, the mixed transform finite element method is shown to converge faster than the modified Picard method in a number of cases and to accurately represent pressure head and moisture content profiles with very steep fronts. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

20.
欧阳良彪 《力学进展》1992,22(2):213-227
本文综述了凝析油气渗流研究的现状。简要介绍了凝析油气藏特征。开采方案及其试井分析方法,着重讨论了凝析油气渗流的基本方程、解析解法和数值模拟。在此基础上,提出了该理论研究的发展前景。   相似文献   

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