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题名液桥的动态界面特性对液-液自发渗吸的影响研究
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作者
张晟庭
李靖
陈掌星
毕然
强壮
吴克柳
王子怡
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机构
中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室
卡尔加里大学化学与石油工程系
中国石油勘探开发研究院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1163-1177,共15页
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基金
国家自然科学基金(52104051,52174041)
中国石油大学(北京)科研基金(2462021QNXZ002)资助项目。
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文摘
在自然界和工业应用中,多孔介质中的多相流动现象普遍存在,如地下水流动、油气开采、非饱和颗粒材料等.在这些过程中,液桥的存在对多相流动产生显著影响.基于改进的液-液自发渗吸理论模型及改进流-固作用力格式的两组分Shan-Chen模型,研究了液桥的存在对毛细管内液-液自发渗吸的影响.结果表明:与不含液桥的渗吸过程相比,液桥的存在使得毛细管内产生3个界面,显著增大了系统的动态接触角,降低自发渗吸速度.随着润湿性的增强,液桥的存在使得界面动态变化特性增强的幅度更大.当液桥的黏度小于非润湿流体的黏度时,整个系统的动态接触角随着渗吸长度的增加而增强;若二者黏度相等,整个系统的动态接触角为一稳定值;而当液桥的黏度更大时,整个系统的动态接触角随着渗吸的进行逐渐减小.将模拟获得的实时动态接触角纳入至渗吸理论中,可以改善由液桥界面动态变化导致的渗吸长度的理论值与模拟结果间存在的偏差,并得到与模拟基本一致的结果.文章还利用模拟数据,系统地评价了Cox-Voinov模型对含有液桥以及不含液桥体系的渗吸过程中的界面动态变化特性及渗吸长度预测能力.
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关键词
液-液自发渗吸
格子BOLTZMANN方法
液桥
动态接触角
两相流
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Keywords
spontaneous liquid-liquid imbibition
lattice Boltzmann method
liquid bridge
dynamic contact angle
twophase flow
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分类号
O359.1
[理学—流体力学]
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