凹槽模型中聚合物溶液微观渗流的有限体积方法

摘要

为了形成对粘弹性聚合物溶液在微观孔隙中流动行为的完整的数学描述,便于从理论上研究粘弹性流体的微观驱油效率,本文针对残余油的微观存在形式,使用了凹槽流道模型。并结合非线性上随体Maxwell本构方程,动量方程、连续性方程以及两种流道的边界条件,建立了完整的数学模型。采用有限体积法求解了由UCM本构方程、动量方程、连续性方程和流道的边界条件构成的非线性耦合方程组。为了解决流场计算中的一个关键问题,即不合理的压力场的检测,同时为了保证计算的准确度及对压力的物理特性模拟,本文对整个计算域采用交错网格,并且采用乘方格式对动量方程进行离散,从而得出控制方程组的离散方程式。本文选择交替方向隐式迭代法,并补以块修正技术以促进收敛,最后得到了粘弹性流体在收缩流道内流动时的速度场、流函数场。