多孔介质渗流行为的数值模拟研究

摘要

采用分形布朗运动模型对多孔介质进行定量描述,建立了层流条件下多孔介质内部渗流的理论模型并进行了数值模拟,分析了流体在多孔介质内部的流动特性.研究结果表明,多孔介质内部的孔隙结构对其渗流特性有着重要的影响.分形多孔介质内部的速度分布呈现非均匀现象,流线不再是常规通道内的直线,流线出现了扭曲.另外,多孔介质内部流动的雷诺数Re对其渗透率的影响存在一转折点.当Re＜1时,分形多孔介质的无量纲渗透率几乎保持不变,但随着雷诺数Re的增大,渗透率逐渐降低.此外,随着孔隙率的增大,分形多孔介质的渗透率单调增大.