ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА ДИНАМИКУ РАЗВИТИЯ МЕЖФАЗНЫХ КОНТАКТОВ ПРИ ДВУХФАЗНЫХ ТЕЧЕНИЯХ С ВЯЗКИМИ И КАПИЛЛЯРНЫМИ ПАЛЬЦАМИ

Проводится исследование влияния действия капиллярных и вязких сил на динамику развития двух типов межфазных контактов "нагнетаемая жидкость–вытесняемая жидкость" и "нагнетаемая жидкость– твердое тело" при двухфазных течениях в пористых средах с различной неоднородностью поровой структуры. Проводится установление связи между динамикой развития межфазных границ, распределением жидкостей в поровом пространстве образцов и средним размером поровых каналов, заполненных нагнетаемым флюидом. Для моделирования двухфазного течения в данной работе используются решеточные уравнения Больцмана совместно с Multi-relaxation time оператором столкновений, а также модель градиента цветового поля для описания эффектов межфазного взаимодействия. Соотношение между капиллярными и вязкими силами контролируется при помощи скорости течения и межфазного натяжения. Вычислительные эксперименты проводятся на искусственно созданных цифровых моделях пористых сред с использованием алгоритма Монте-Карло. Неоднородность пористых структур численно описывается при помощи коэффициента беспорядочности, вычисляемого как стандартное отклонение локальной пористости, измеренной в ячейках Вороного. Установлен линейный закон развития удельной длины межфазных контактов "жидкость–жидкость" и "жидкость–твердое тело". Параметры двухфазного потока и неоднородность поровой структуры воздействуют только на динамику развития длины границы раздела. Увеличение неоднородности поровой структуры способствует росту среднего размера поровых каналов, заполненных нагнетаемой жидкостью. Коэффициент беспорядочности оказывает незначительное влияние на динамику развития контакта "жидкость–жидкость" и отрицательное воздействие на динамику развития границы раздела "жидкость–твердое тело". При переходе от течения с вязкими пальцами к режиму с капиллярными пальцами наблюдается значительное снижение динамики развития контакта "жидкость–жидкость" и возрастание динамики развития границы раздела "жидкость–твердое тело"
  Автор:  Т. Р. Закиров, М. Г. Храмченков
Ключевые слова:  межфазные контакты, двухфазные течения, пористые среды, неоднородность, решеточные уравнения Больцмана
Стр:  1560