多相非牛頓流體驅(qū)替過程的格子Boltzmann模擬
發(fā)布時間:2018-02-01 03:09
本文關(guān)鍵詞: 多相流 非牛頓流體 流體驅(qū)替 界面捕捉 格子Boltzmann方法 出處:《計算物理》2016年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:將非牛頓流體模型引入多相格子Boltzmann方法(LBM),研究多相非牛頓流體的驅(qū)替過程.首先以牛頓流體驅(qū)替過程作對照,比較非牛頓流體的驅(qū)替特性.然后基于簡單結(jié)構(gòu)模型,分析不同界面張力下,非牛頓流體的驅(qū)替能力和驅(qū)替過程中被驅(qū)替相的形態(tài)變化規(guī)律,揭示界面張力的影響機理.結(jié)果表明:界面張力在驅(qū)替過程中起阻礙作用,其它參數(shù)相同情況下,界面張力越低,流體的驅(qū)替能力越強.最后,結(jié)合四參數(shù)隨機生長(QSGS)結(jié)構(gòu)生成方法,模擬不同壓差、不同界面張力以及不同潤濕性條件下多孔復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)的非牛頓多相驅(qū)替過程,分析這些參數(shù)對過程的影響.
[Abstract]:The non-Newtonian fluid model is introduced into the multiphase lattice Boltzmann method to study the displacement process of multiphase non-Newtonian fluids. The displacement characteristics of non-Newtonian fluids are compared, and then based on the simple structural model, the displacement ability of non-Newtonian fluids under different interfacial tension and the morphological changes of the displaced phases in the displacement process are analyzed. The results show that the interfacial tension acts as an obstacle in the displacement process, and the lower the interfacial tension is, the stronger the displacement ability of the fluid is. The non-Newtonian multiphase displacement process in porous complex structures under different pressure difference, different interfacial tension and different wettability is simulated by the method of generating QSGS structure with four parameters. The influence of these parameters on the process is analyzed.
【作者單位】: 清華大學(xué)工程力學(xué)系;北京大學(xué)工學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51176089)資助項目
【分類號】:O373
【正文快照】: 0引言多相流體的驅(qū)替現(xiàn)象普遍存在于日常生活中,并且在微流體系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,比如可以為芯片提供自身的邏輯控制[1-2],可以為生物化學(xué)實驗提供良好的研究平臺[3-7],并且在油氣開采過程中十分普遍[8-10].這些應(yīng)用往往涉及非常復(fù)雜的通道結(jié)構(gòu),并且流動特性復(fù)雜,存在很多的
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,本文編號:1480767
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