多孔介质中固体体积分数与颗粒尺度对流体绝对渗透率的影响

作     者：乔太斌 杨玉双 李如如 白娟娟 聂一行 QIAO Taibin;YANG Yushuang;LI Ruru;BAI Juanjuan;NIE Yihang

作者机构：山西大学理论物理研究所 澳大利亚联邦科学与工业研究组织 山西大学物理电子工程学院 

出 版 物：《山西大学学报(自然科学版)》 (Journal of Shanxi University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2017年第40卷第1期

页      面：92-99页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家973计划(2014CB239004) 国家自然科学基金(21206087) 

主　　题：多孔介质 渗透率 格子玻尔兹曼法 

摘      要：多孔介质渗透率是影响流体流动的重要因素,对多孔介质渗透率的研究在油气开采、地下水文学等工程技术领域具有实际的应用价值。本文通过在立方体空间中随机填充球形固体颗粒生成不同固体体积分数和颗粒半径的三维多孔介质数值模型。利用格子玻尔兹曼法模拟流体在这些模型中的流动并计算得到不同固体体积分数和颗粒半径下多孔介质模型的渗透率,分析了多孔介质中固体颗粒半径和体积分数对渗透率的影响,并通过数据拟合得到了渗透率关于固体颗粒半径和体积分数的函数关系。通过与二维多孔介质中渗透率关于孔隙率和固体颗粒粒径的函数关系对比,发现在三维多孔介质中,渗透率与固体体积分数和粒径之间具有与二维情况下类似的幂律指数关系。