| 膨胀性非牛顿流体多孔介质流动的模拟分析 |
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| 引用本文： | 李勇, 钱蔚旻, 何录武. 膨胀性非牛顿流体多孔介质流动的模拟分析[J]. 力学季刊, 2022, 43(1). doi: 10.15959/j.cnki.0254-0053.2022.01.018 |
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| 作者姓名： | 李勇 钱蔚旻 何录武 |
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| 作者单位： | 华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11372111); |
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| 摘 要： | 在表征体元尺度采用格子Boltzmann方法分析膨胀性非牛顿流体在多孔介质中的流动,基于二阶矩模型在演化方程中引入表征介质阻力的作用力项,求解描述渗流模型的广义Navier-Stokes方程．采用局部法计算形变速率张量,通过循环迭代得到非牛顿粘度和松弛时间．对多孔介质的Poiseuille流动进行分析,通过比较发现结果与孔隙尺度的解析解十分吻合,并且收敛较快,表明方法合理有效．分析了渗透率和幂律指数对速度和压力降的影响,研究结果表明,膨胀性流体的多孔介质流动不符合达西规律,压力降的增加幅度小于渗透率的减小幅度．当无量纲渗透率Da小于10-5时,流道中的速度呈现均匀分布,并且速度分布随着幂律指数的减小趋于平滑．压力降随着幂律指数的增加而增加,Da越大幂律指数对压力降的影响越明显．
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| 关 键 词： | 格子Boltzmann方法 多孔介质 非牛顿流体 渗透率 |
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