非對稱分叉網絡及分形多孔介質流動特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、不管是多孔介質還是分叉網絡,都在自然界以及我們的日常生活中隨處可見,并且與我們的生活息息相關。樹木,河流,生物循環(huán)系統(tǒng),城市蓄水和排水系統(tǒng)等這些都是分叉網絡的典型例子。對分叉網絡的研究有利于進一步理解大自然的規(guī)律,然后應用到日常生活中分叉網絡的優(yōu)化,提高人工分叉網絡的效能。相比分叉網絡,多孔介質更是普遍存在,例如土壤,沙石,巖石等都是典型的自然多孔介質,在人類活動中都扮演了非常重要的角色。人類目前還離不開能源石油和煤炭,多孔介質的輸運特

2、性至關重要,直接關系到油氣田可煤炭的開采價值和產量。特別是近年來由于石油資源的逐漸枯竭,低滲油藏地位的日益重要,因而關系到低滲透油田開采的多孔介質低滲透輸運特性,更是被高度關注,這直接關系到人類可利用能源的緊迫問題。
   本研究主要內容包括:⑴考慮了普遍存在的非對稱分叉網絡中分叉比對分叉網絡輸運阻力的影響,并分析了具有統(tǒng)一大小終端分叉的非對稱分叉網絡(如血液循環(huán)系統(tǒng),終端毛細血管大小幾乎一致)的整體流阻,得到了非對稱分叉網絡在

3、分叉網絡的傳質輸運特性方面,具有更好表現(xiàn)的結論。⑵結合分形理論,對在低滲透情況下,多孔介質的輸運特性不滿足傳統(tǒng)的達西定律這種情況,為此進行了詳細的分析,并且做出了較合理的解釋。指出非達西滲流現(xiàn)象,是由于多孔介質的內部結構,流體的非牛頓流體流變特性以及固液相互作用造成的。⑶基于大部分多孔介質都具備分形特征,對精確自相似分形圖案謝爾賓斯基地毯的輸運特性中的迂曲度進行了數(shù)值模擬分析,得到了其迂曲度與階數(shù)成線性關系的新結論,并與現(xiàn)有關于迂曲度的

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