分形多孔介質(zhì)中非牛頓流體的滲透率研究.pdf

1、非牛頓流體在多孔介質(zhì)中的流動在生物工程和工業(yè)加工許多方面有著重要的應(yīng)用，包括土壤中的危險污染物的擴散、分離加工(如套色版、催化作用等等)，特別是油田的開發(fā)。多孔介質(zhì)具有分形的特征，例如多孔介質(zhì)的毛細(xì)管彎曲度、孔隙大小都具有分形的特點，多孔介質(zhì)的滲流有可能通過采用分形幾何理論與方法來獲得解析解。本文首先對多孔介質(zhì)等基本概念做了簡單介紹，然后，綜述了分形理論的發(fā)展和分形的基本概念。接著綜述了非牛頓流體的流變特性。第二部分扼要綜述了研究多孔介

2、質(zhì)滲流問題的方法，并簡單敘述了多孔介質(zhì)的分形幾何特點。第三部分是本文的重點，提出了Power-law、Ellis、Meter流體在多孔介質(zhì)中的滲流分形模型。本文通過服從分形分布的彎曲毛細(xì)管組模型,運用分形幾何理論建立了Power-law、Ellis、Meter型流體的滲流分形模型，給出了Power-law、Ellis、Meter型流體在多孔介質(zhì)中的總的流量速率、平均流速、有效滲透率，分析了有效滲透率與其流體特性參數(shù)、壓降、多孔介質(zhì)微結(jié)構(gòu)

3、參數(shù)之間的關(guān)系。此分形模型預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果相符合，模型中不含任何經(jīng)驗常數(shù)，且每個參數(shù)都有明確的物理意義。本文最后指出了最大孔隙半徑和粒子簇的半徑在本模型中是可調(diào)參數(shù)，針對于不同的實際情況，其計算結(jié)果是不同的。
　　 本文主要研究了Power-law、Ellis、Meter流體在飽和的多孔介質(zhì)中的流動特性，然而在油田開發(fā)、生物滲流和工程滲流等等中，有時候非牛頓流體并非是單相流，所以Power-law、Ellis、Meter流體在