基于Kozeny—Carman方程的渗透率分形模型 被引量：35

1

作者 郑斌 李菊花 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期193-198,共6页

Kozeny—Carman(KC)方程是渗流领域广泛应用于多孔介质渗透率预测的半经验公式,自该方程首次提出就不断地被修正并加以改进。应用分形理论,通过建立具有分形特征的毛管束模型,基于Posenille定律和达西公式分别确定了多孔介质的渗透率、... Kozeny—Carman(KC)方程是渗流领域广泛应用于多孔介质渗透率预测的半经验公式,自该方程首次提出就不断地被修正并加以改进。应用分形理论,通过建立具有分形特征的毛管束模型,基于Posenille定律和达西公式分别确定了多孔介质的渗透率、孔隙度、比面的分形表达式,以经典的KC方程为基础,将三者的分形表达式相结合得出了全新的考虑比面影响的渗透率分形模型,同时得到了具有分形特征的KC常数。结果表明:多孔介质的渗透率是孔隙结构分形维数、迂曲度、宏观物性参数(孔隙度和比面)的函数,KC常数并不为固定值,而与毛细管的迂曲度、孔隙结构的分形维数等微观孔隙参数有着密切的联系。通过计算验证表明,相比于目前使用的KC方程,应用分形方法预测出的渗透率值与实际数值更加接近。 展开更多

关键词 分形 渗透率 孔隙度 比面 kozeny-carman方程

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各向同性多孔介质中Kozeny-Carman常数的分形分析 被引量：21

2

作者 徐鹏 邱淑霞 +1 位作者 姜舟婷 江影 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期78-82,共5页

Kozeny-Carman(KC)方程是多孔介质渗流领域最著名的半经验公式,长期以来,KC方程及其推广形式被广泛用于估算多孔介质的渗透率。但是,方程中的KC常数是一个没有确切物理意义的经验常数,且被证明并非一个常数值。天然多孔介质中的孔隙分... Kozeny-Carman(KC)方程是多孔介质渗流领域最著名的半经验公式,长期以来,KC方程及其推广形式被广泛用于估算多孔介质的渗透率。但是,方程中的KC常数是一个没有确切物理意义的经验常数,且被证明并非一个常数值。天然多孔介质中的孔隙分布往往表现出自相似的分形标度律。因此,根据多孔介质的分形特征利用微观几何模型计算了各向同性多孔介质的有效渗透率,并进一步推导了KC常数的解析表达式。结果表明,KC常数是由多孔介质的微结构决定的,是孔隙率和分形维数的函数,且随着孔隙率的增加而增大。 展开更多

关键词 多孔介质 kozeny-carman方程 分形 有效渗透率

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透水混凝土透水系数与孔隙结构的相关性研究 被引量：16

3

作者 陈晋栋 王武祥 +2 位作者 张磊蕾 廖礼平 王爱军 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第1期47-51,59,共6页

对透水混凝土的有效孔隙重新进行了定义,并提出了有效孔隙率的测试方法。在此基础上,对与多孔介质透水系数相关的方程进行综述,通过Ergun修正的雷诺数Re’对透水混凝土中水的流动状态作出判断,选择KozenyCarman方程研究了透水系数与有... 对透水混凝土的有效孔隙重新进行了定义,并提出了有效孔隙率的测试方法。在此基础上,对与多孔介质透水系数相关的方程进行综述,通过Ergun修正的雷诺数Re’对透水混凝土中水的流动状态作出判断,选择KozenyCarman方程研究了透水系数与有效孔隙率和平均孔径之间的相关性。结果表明:随着全孔隙率的提升,有效孔隙率急剧上升;在只考虑有效孔隙率对透水系数的影响时,本研究应用Kozeny-Carman方程能够很好地表达透水系数与有效孔隙率之间的关系;但同时考虑有效孔隙率和平均孔径对透水系数的影响时,无法用Kozeny-Carman方程复现透水系数。 展开更多

关键词 透水系数 全孔隙率 有效孔隙率 平均孔径 kozeny-carman方程

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基于分形理论预测砂岩储层渗透率 被引量：14

4

作者 蔺景龙 刘爽 赵海波 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第5期1-3,共3页

根据分形几何学的基本理论探讨了岩石孔隙的分形结构及孔隙分形维数的确定方法.改进Kozeny-Carman方程,调整颗粒半径和有效孔隙半径至适于动力传导过程的分辨率尺度,从而建立了渗透率的分形模型.应用该方法处理实际资料,结果表明,利用... 根据分形几何学的基本理论探讨了岩石孔隙的分形结构及孔隙分形维数的确定方法.改进Kozeny-Carman方程,调整颗粒半径和有效孔隙半径至适于动力传导过程的分辨率尺度,从而建立了渗透率的分形模型.应用该方法处理实际资料,结果表明,利用分形模型预测砂岩储层的渗透率精度高,验证了模型的可行性. 展开更多

关键词 分形理论 分形维数 kozeny—carman方程 渗透率 砂岩储层

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修正Kozeny-Carman方程预估黏土渗透系数的研究 被引量：10

5

作者 刘海伟 党发宁 +1 位作者 田威 毛璐明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期186-191,共6页

Kozeny-Carman方程具有明确的物理意义被广泛用于粗粒土渗透系数的计算。为了提高其预估黏土渗透系数的准确度,首先建立等径球形颗粒理论模型,量化结合水占据总孔隙的份额,计算结果表明黏土颗粒间的孔隙几乎都被结合水占据,渗透性受到... Kozeny-Carman方程具有明确的物理意义被广泛用于粗粒土渗透系数的计算。为了提高其预估黏土渗透系数的准确度,首先建立等径球形颗粒理论模型,量化结合水占据总孔隙的份额,计算结果表明黏土颗粒间的孔隙几乎都被结合水占据,渗透性受到了极大的影响。然后利用界限含水率与结合水含量的关系,得到了黏土液限含水率推求有效孔隙比的计算公式,对常用的Kozeny-Carman方程进行修正。最后借助热失重试验测算出合肥黏土中结合水质量占液限的比例系数α0选取合肥原状黏土的相关物理参数,分别代入未修正和修正后的Kozeny-Carman方程中,将得到的渗透系数计算值与室内试验的实测值进行对比,发现经修正的Kozeny-Carman方程能较为准确地预估黏土渗透系数,具有一定的实用性。 展开更多

关键词 饱和黏土 等径球形颗粒理论模型 有效孔隙比 界限含水率 热重分析试验 kozeny-carman方程

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煤储层粗糙割理中煤层气运移机理数值分析 被引量：9

6

作者 金毅 祝一搏 +3 位作者 吴影 郑军领 董佳斌 李翔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1826-1834,共9页

有效描述粗糙割理中煤层气运移机理是实现其产能准确评估的基本前提。结合裂隙的立方定律以及广义Kozeny-Carman孔-渗方程,于理论层面推导了考虑内、外摩擦所致的裂-渗关系模型。其中内摩擦效应以煤层气运移的水文弯曲度来描述,外摩擦... 有效描述粗糙割理中煤层气运移机理是实现其产能准确评估的基本前提。结合裂隙的立方定律以及广义Kozeny-Carman孔-渗方程,于理论层面推导了考虑内、外摩擦所致的裂-渗关系模型。其中内摩擦效应以煤层气运移的水文弯曲度来描述,外摩擦则通过引入端面曲折率来定义。借助分形理论实现了割理端面粗糙几何的定量描述,并采用格子Boltzmann方法模拟了煤层气运移过程,分析了端面分形维、绝对粗糙度以及相对粗糙度对煤层气输运特征的影响。在此基础上,对比分析了新裂-渗方程解析值同数值模拟渗透率之间的关系。结果表明,考虑了内、外摩擦效应的新方程能有效描述微观粗糙割理中煤层气的运移规律,并且物理意义明确。 展开更多

关键词 煤储层 粗糙割理 煤层气 裂隙立方定律 kozeny-carman方程 格子BOLTZMANN方法

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致密砂岩储层流动单元定量识别方法探讨 被引量：7

7

作者 陈文浩 王志章 +2 位作者 潘潞 李汉林 侯加根 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期844-850,共7页

流行的流动单元识别指数FZI不适于识别非均质性强,孔喉结构复杂的致密砂岩储层流动单元。以大牛地致密气藏储层为例,采用基于岩石孔隙结构和渗流特征的流动单元识别指数FZIm识别效果较好。当胶结指数m不是常量1,而是一个变量时,它对孔... 流行的流动单元识别指数FZI不适于识别非均质性强,孔喉结构复杂的致密砂岩储层流动单元。以大牛地致密气藏储层为例,采用基于岩石孔隙结构和渗流特征的流动单元识别指数FZIm识别效果较好。当胶结指数m不是常量1,而是一个变量时,它对孔隙结构与渗流特征的影响较大。当m为1时,FZIm与FZI相同,即FZI仅是FZIm的特例。研究认为FZIm既适用于常规均质砂岩,也适于致密砂岩储层流动单元的识别。对未测m的流动单元,用本文介绍的预测方法预测m后,即可据FZIm对流动单元进行识别。 展开更多

关键词 致密砂岩储层 流动单元 胶结指数 kozeny-carman方程

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电袋复合除尘器阻力计算与实验研究 被引量：7

8

作者 陈奎续 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1511-1517,共7页

阻力是评价除尘器性能的重要指标之一。基于kozeny-carman方程,建立了关于粉尘性质、过滤风速等参数的数学模型,对电袋复合除尘器的阻力进行描述。在电袋复合除尘器中试实验平台上进行了空载、负载条件下的相关实验,研究了过滤风速、粉... 阻力是评价除尘器性能的重要指标之一。基于kozeny-carman方程,建立了关于粉尘性质、过滤风速等参数的数学模型,对电袋复合除尘器的阻力进行描述。在电袋复合除尘器中试实验平台上进行了空载、负载条件下的相关实验,研究了过滤风速、粉尘浓度对电袋复合除尘器阻力的影响,并通过获得的实验数据验证数学模型的正确性。结果表明：基于kozeny-carman方程建立的模型可描述电袋复合除尘器的阻力;空载条件下电袋复合除尘器阻力随过滤风速呈二次曲线增长;负载条件下电袋复合除尘器阻力随粉尘浓度、运行时间呈线性增长;预荷电的粉尘比未荷电的粉尘在滤袋外形成粉饼的空隙率大;该实验工况条件下,电袋复合除尘器中滤袋外粉饼的空隙率为0.92。 展开更多

关键词 电袋复合除尘器 阻力 kozeny-carman方程 过滤风速 粉尘浓度 粉饼空隙率

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基于Kozeny-Carman方程的水相相对渗透率计算方法 被引量：6

9

作者 刘江涛 廖东良 葛新民 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第29期7500-7504,共5页

岩石孔隙中流体的相对渗透率是储层评价、油气田开发的关键参数之一,与流体性质、岩石的润湿性、孔隙结构等有关。一般通过稳态法与非稳态法实验获得。由于相渗实验的周期长、成本高,且条件较为苛刻,难以在现场中进行大量的应用。以Koz... 岩石孔隙中流体的相对渗透率是储层评价、油气田开发的关键参数之一,与流体性质、岩石的润湿性、孔隙结构等有关。一般通过稳态法与非稳态法实验获得。由于相渗实验的周期长、成本高,且条件较为苛刻,难以在现场中进行大量的应用。以Kozeny–Carman方程和阿尔奇公式为基础,将复杂的孔隙结构及流体分布进行简化,得到了毛管渗流中外油内水和外水内油状态下水相的相对渗透率模型。并通过G油田4块岩心的实验数据对模型进行了分析。研究表明:外油内水状态下的水相相对渗透率模型与孔隙中油水渗流规律相符,用该模型计算的水相相对渗透率与实测数据较为吻合。 展开更多

关键词 相对渗透率 kozeny—carman方程 阿尔奇公式 毛管渗流

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三角形管球模型的多孔介质渗透系数理论研究

10

作者 胡君磊 郑坤灿 +4 位作者 叶宏萌 李震东 刘犇 邱邢轩 赵高阳 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期80-88,共9页

渗透系数在环境、化工、岩土、水利、油气开采、核反应堆等许多工程领域都是极为重要的参数,然而该参数的理论预测极为困难。渗透系数理论公式较少,很多经验公式又因包含物理意义不明的经验常数导致适用范围狭窄,预测偏差多为1~3个量级... 渗透系数在环境、化工、岩土、水利、油气开采、核反应堆等许多工程领域都是极为重要的参数,然而该参数的理论预测极为困难。渗透系数理论公式较少,很多经验公式又因包含物理意义不明的经验常数导致适用范围狭窄,预测偏差多为1~3个量级。拟通过理论推导建立一个适用范围广、预测偏差小的渗透系数理论计算式。根据渗透材料性质和渗流特性建立了三角形管球渗流模型,假设渗流阻力由管流和球绕流的黏性阻力引起,利用流动阻力理论推导得到渗透系数理论计算式。为验证计算式的准确性,测试了福建省南平市中心城区46个土壤样品的平均渗透系数,还收集了来自文献的11组试验测试数据。结果表明,理论计算结果与文献数据平均偏差为48.74%,与试验数据平均偏差70.21%,偏差低于目前应用较广泛的Kozeny-Carman方程。 展开更多

关键词 多孔介质 渗透系数 渗流模型 kozeny-carman方程

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MICP加固花岗岩残积土的渗透特性

11

作者 王延宁 黄龙剑 +2 位作者 陈前 俞缙 刘士雨 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期38-46,共9页

MICP技术可以显著降低固化土壤的渗透系数,然而目前没有关于MICP固化土壤渗透系数的理论计算方法。基于理论推导和试验验证的方法,研究MICP加固花岗岩残积土的渗透特性,提出MICP加固花岗岩残积土的碳酸钙生成量和渗透系数理论表达式。假... MICP技术可以显著降低固化土壤的渗透系数,然而目前没有关于MICP固化土壤渗透系数的理论计算方法。基于理论推导和试验验证的方法,研究MICP加固花岗岩残积土的渗透特性,提出MICP加固花岗岩残积土的碳酸钙生成量和渗透系数理论表达式。假设MICP的反应速率线性衰减,通过酶促反应动力学方程得到MICP加固土体的CaCO3生成量,估算CaCO3晶体的粒径和个数,从而获得加固后试样的孔隙比、迂曲度和颗粒比表面积,代入修正的Kozeny-Carman方程,得到加固后土体的渗透系数理论表达式。与试验数据对比分析结果表明:CaCO3的产量早期增加快,后期增加变缓并逐渐趋于稳定;MICP加固土体的渗透系数其具有早期降低快,后期趋于平稳的特征。胶结液浓度为0.50、0.75、1.00、1.25 kmol/m3的试样渗透系数最终分别降低了35%、40%、45%和55%。提出的CaCO3含量表达式和渗透系数表达式与试验结果拟合良好,可为微生物加固的设计计算提供参考。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀 花岗岩残积土 加固 kozeny-carman方程 胶结作用

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基于激光刻蚀技术的孔隙介质渗透试验研究

12

作者 张卓 张准 +3 位作者 王哲 郭会荣 张菊 吕万军 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期14-21,共8页

渗透率在水资源管理、油气勘探与开采和地质灾害评估中具有重要的作用。而目前渗透率研究多通过间接的方式探究渗透率的影响因素,缺乏直观手段刻画多孔介质与渗透率的关系,渗透率与多孔介质内部孔隙结构的关系尚不清晰。自主研发了一个... 渗透率在水资源管理、油气勘探与开采和地质灾害评估中具有重要的作用。而目前渗透率研究多通过间接的方式探究渗透率的影响因素,缺乏直观手段刻画多孔介质与渗透率的关系,渗透率与多孔介质内部孔隙结构的关系尚不清晰。自主研发了一个可控孔隙空间属性的试验系统,探究多孔介质渗透率与孔隙度、孔隙的水平或垂直分布、孔隙排列的规则性和椭圆孔隙长短轴比例的关系。结果表明,多孔介质渗透率与孔隙度呈正相关关系,且圆形颗粒多孔介质基本满足Kozeny-Carman方程;而不同颗粒圆度及排列方式会造成显著的渗透率各向异性,由于多孔介质颗粒横向排列导致流体经过更长的流动路径,与流动方向一致的横向排列渗透率明显高于纵向排列的渗透率;不规则排列的多孔介质渗透率要大于规则排列的多孔介质渗透率,这是因为颗粒的不规则排列会导致在多孔介质中出现一些大的孔隙,这些孔隙可以提供更大的通道,促进流体的渗透,另一种原因是不规则排列会增加多孔介质内的流动路径,使得流体能使用更多的路径通过多孔介质;长短轴长度之比为1的多孔介质渗透率最大。研究结果可为多孔介质渗透率演化及其孔隙空间属性关联性研究提供基础认识。 展开更多

关键词 多孔介质 渗透率 孔隙结构 kozeny-carman方程 变异性

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基于微流控芯片模型的渗流实验与数值模拟 被引量：1

13

作者 聂绍凯 刘鹏飞 +1 位作者 巴特 陈云敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期967-976,996,共11页

基于微流控芯片加工技术,采用显微镜-微观模型实验装置,通过制作准二维微流控芯片模型来模拟多孔介质内部的骨架及孔隙结构,开展多孔介质渗流实验.通过测量芯片模型两端的压降并进行修正,计算芯片模型的渗透率.采用计算流体力学方法(CFD... 基于微流控芯片加工技术,采用显微镜-微观模型实验装置,通过制作准二维微流控芯片模型来模拟多孔介质内部的骨架及孔隙结构,开展多孔介质渗流实验.通过测量芯片模型两端的压降并进行修正,计算芯片模型的渗透率.采用计算流体力学方法(CFD)对渗流过程进行数值模拟,并与实验结果进行对比分析.结果表明:在相同条件下,相对于微柱方形排列的芯片模型,微柱错开排列的芯片模型在微观上表现为迂曲度增大,增大的幅值为5.1%~7.9%;在宏观上表现为流阻和压降更大,渗透率更低,降低的幅值为4.5%~7.4%.芯片模型渗透率不仅与内部孔隙通道结构和孔隙率有关,还与颗粒直径和颗粒排列方式相关.当模型孔隙率为0.327~0.900时,数值模拟方法所得的微流控芯片模型的渗透率与实验所测结果接近,误差为9.78%~28.43%.Kozeny-Carman(KC)公式不能准确预测实验结果,并且最大误差为73.97%.提出修正平行板间导管流(平板流)渗流公式预测准二维微流控芯片模型渗透率,预测渗透率曲线与数值模拟和实验数据具有很好的一致性. 展开更多

关键词 多孔介质 渗透率 微流控芯片模型 kozeny-carman方程 平板流

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基于图像处理和Kozeny-Carman方程的砂岩储层渗透率预测 被引量：3

14

作者 冯进 石磊 +2 位作者 管耀 潘卫国 杨清 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期67-75,共9页

针对柱塞岩心不易获取、岩心气测渗透率数据缺乏导致的砂岩储层渗透率计算困难的问题,提出了一种仅依靠砂岩显微图像资料的渗透率计算新方法。首先对Kozeny-Carman方程进行梳理与分类;然后根据图像处理能获取的砂岩微观参数,提出了基于K... 针对柱塞岩心不易获取、岩心气测渗透率数据缺乏导致的砂岩储层渗透率计算困难的问题,提出了一种仅依靠砂岩显微图像资料的渗透率计算新方法。首先对Kozeny-Carman方程进行梳理与分类;然后根据图像处理能获取的砂岩微观参数,提出了基于Kozeny-Carman方程的渗透率计算模型;模型主要涉及面孔率、颗粒直径、孔隙弯曲度、经验系数的确定。其中,面孔率通过二值化后图像的像素点计算获得,颗粒直径通过颗粒识别、分割并提取代表性颗粒的平均直径获得,孔隙弯曲度通过提取孔隙网络中轴并计算最短路径获得,经验系数可用默认值或用极少量气测渗透率标定获得。最后珠江口盆地番禺气田珠江组的应用结果表明,基于显微图像处理和Kozeny-Carman方程的砂岩计算渗透率值与气测渗透率值吻合性较好,该方法为砂岩渗透率的评价和各类显微系统图像处理软件的升级提供了新思路。 展开更多

关键词 图像处理 kozeny-carman方程 渗透率 砂岩 珠江口盆地 番禺气田

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卸围压作用下煤岩破断及渗透特性 被引量：4

15

作者 王浩 尹光志 +2 位作者 张先萌 冯丹 郑彬彬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期113-118,共6页

利用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,进行了不同气体压力作用下煤岩卸围压作用的瓦斯渗流实验。实验结果显示,渗透率变化呈现阶段性特点,全过程可以分为3个阶段:阶段I,渗流减小阶段;阶段II,稳定渗流阶段;阶段III,加速渗流阶段。采... 利用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,进行了不同气体压力作用下煤岩卸围压作用的瓦斯渗流实验。实验结果显示,渗透率变化呈现阶段性特点,全过程可以分为3个阶段:阶段I,渗流减小阶段;阶段II,稳定渗流阶段;阶段III,加速渗流阶段。采用Kozeny-Carman方程描述渗透性与孔隙度的关系,研究煤岩变形与瓦斯渗流的关系,建立了卸围压煤岩变形与渗透率的相关性模型。理论分析表明:在阶段I,外部压力和孔隙压力的变化是引起煤样渗透率发生变化的主要原因,在阶段II和阶段III,外部压力成为主导;在破坏后阶段,渗透率增长1个数量级,变化十分明显。由于理论计算结果与实验曲线较为接近,模型反映了不同瓦斯压力下加载煤岩变形与渗透率变化的基本特征。 展开更多

关键词 瓦斯 煤岩 变形 渗透率 kozeny-carman方程

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基于二维微流控模型的多孔介质渗透特性 被引量：2

16

作者 陈超 聂绍凯 +2 位作者 刘鹏飞 陈云敏 巴特 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3295-3302,共8页

多孔介质材料内部孔隙通道复杂,为了在孔隙层面上研究多孔介质材料的渗透特性,利用微纳加工技术制作的不同孔隙结构的PDMS微流控芯片,芯片内部规则排列的圆形微柱构成二维通道网络。首先,在微流控芯片的一端使用精密注射泵施加一定流量... 多孔介质材料内部孔隙通道复杂,为了在孔隙层面上研究多孔介质材料的渗透特性,利用微纳加工技术制作的不同孔隙结构的PDMS微流控芯片,芯片内部规则排列的圆形微柱构成二维通道网络。首先,在微流控芯片的一端使用精密注射泵施加一定流量梯度的无气水;其次,使用压力传感器测量芯片两端的压力响应;最后,利用达西定律计算出不同结构的微流控芯片的渗透系数。研究结果表明:多孔介质的内部孔隙通道结构对其渗透特性有决定性的影响;多孔介质中微柱正方形排列时的渗透能力强于微柱正三角形排列的渗透能力;多孔介质中孔隙喉道越小,渗透能力则越弱;二维微流控芯片测得的渗透系数与使用经典的Kozeny-Carman公式计算的渗透系数更接近,可以使用该公式更准确地估算均匀多孔介质的渗透系数。 展开更多

关键词 微流控芯片 多孔介质 渗透特性 kozeny-carman方程

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红黏土三维孔隙结构建模与渗透性能分析

17

作者 任豪 张翔 雷真 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第7期2823-2829,共7页

为探讨土的微观孔隙网络和渗流,通过高斯随机场二相化理论来表征孔隙介质基质与孔隙的方法,构建了满足真实土体孔隙率和孔径分布,且具有随机形态的三维孔隙模型。基于所建模型,采用数学形态学图像分析方法,提取与渗流有关的参数,并采用K... 为探讨土的微观孔隙网络和渗流,通过高斯随机场二相化理论来表征孔隙介质基质与孔隙的方法,构建了满足真实土体孔隙率和孔径分布,且具有随机形态的三维孔隙模型。基于所建模型,采用数学形态学图像分析方法,提取与渗流有关的参数,并采用Kozeny-Carman方程计算了模型的渗透率。结果表明:与实验数据相比结果相近,验证了该方法的可行性。研究结果为孔隙介质微观建模与渗流分析提供了一种新的思路与方法。 展开更多

关键词 红黏土 孔隙结构 数学形态学 kozeny-carman方程 渗透率

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准饱和多孔介质中圈闭气体对渗透系数的影响 被引量：1

18

作者 程东会 李爽 +2 位作者 于丹 王倩 杨银科 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期691-698,共8页

含圈闭气体的地下水流称为准饱和流,准饱和流中的圈闭气体对含水层渗透系数有重大影响。通过柱试验开展了粉砂、细砂、中砂和粗砂4种介质圈闭气体饱和度与准饱和渗透系数关系的研究。结果表明:圈闭气体饱和度明显受介质的粒径影响,在细... 含圈闭气体的地下水流称为准饱和流,准饱和流中的圈闭气体对含水层渗透系数有重大影响。通过柱试验开展了粉砂、细砂、中砂和粗砂4种介质圈闭气体饱和度与准饱和渗透系数关系的研究。结果表明:圈闭气体饱和度明显受介质的粒径影响,在细粒介质中圈闭气体饱和度明显较大;4种介质圈闭气体饱和度在0~15%范围内,准饱和渗透系数与完全饱和相比减少了32.82%~56.38%,且准饱和渗透系数与圈闭气体饱和度之间可表达为一个负线性相关的经验公式;该公式与Faybishenko公式等效,但形式简单,参数较少,使用方便;准饱和渗透系数的变化规律可概化为圈闭气体占据了原有的有效孔隙,造成原有效孔隙度减少,从而使渗透系数减小。利用该理论,Kozeny-Carman方程能较准确地描述准饱和渗透系数的变化规律,而基于哈根-泊肃叶方程的渗透系数公式则存在较大误差,不适用于描述准饱和渗透系数;试验结果证明了室内测定饱和渗透系数时排除圈闭气体的必要性。 展开更多

关键词 准饱和渗透系数 圈闭气体 有效孔隙度 kozeny-carman方程 Faybishenko公式

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膨润土溶出性侵蚀分形模型的数值模拟研究 被引量：1

19

作者 费鑫 李晓月 徐永福 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第11期82-87,共6页

分析膨润土的微观结构,可得到一维侵蚀模型的控制方程&但作为多孔介质,膨润土孔隙结构具有分形特征,不能由传统几何来准确描述&基于分形毛细管束模型,采用孔隙面积分形维数和孔通道弯曲分形维数分别描述孔隙大小分布和孔隙通道... 分析膨润土的微观结构,可得到一维侵蚀模型的控制方程&但作为多孔介质,膨润土孔隙结构具有分形特征,不能由传统几何来准确描述&基于分形毛细管束模型,采用孔隙面积分形维数和孔通道弯曲分形维数分别描述孔隙大小分布和孔隙通道弯曲程度,得到了孔隙率%分形维数与Kozeny-Carman常数的关系式,完善了一维侵蚀模型&通过对模型影响因素的分析得出:随着电解质溶液浓度的增大,膨胀力变小;表面电荷密度增大,膨胀力也增大;初始体积分数增大,膨胀力变大. 展开更多

关键词 膨润土 溶出性侵蚀 分形维数 kozeny-carman方程

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耦合增强电袋复合除尘器阻力计算与试验研究 被引量：1

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作者 陈奎续 黄亚继 +3 位作者 朱召平 娄彤 邓晓东 程好强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期7381-7387,共7页

阻力是除尘器最重要的性能参数之一。采用基于Kozeny-Carman方程建立的关于粉尘性质、过滤风速等参数的数学模型对耦合增强电袋复合除尘器的阻力进行描述。在耦合增强电袋复合除尘器中试试验平台上进行空载、负载条件下的相关试验,研究... 阻力是除尘器最重要的性能参数之一。采用基于Kozeny-Carman方程建立的关于粉尘性质、过滤风速等参数的数学模型对耦合增强电袋复合除尘器的阻力进行描述。在耦合增强电袋复合除尘器中试试验平台上进行空载、负载条件下的相关试验,研究耦合增强电袋复合除尘器的阻力特性,并将试验数据与数学模型相互印证。结果表明:耦合增强电袋复合除尘器的阻力可以采用基于Kozeny-Carman方程建立的模型进行描述;耦合增强电袋复合除尘器阻力随过滤风速呈二次曲线增长,随粉尘浓度和运行时间的增加而增加;耦合增强电袋复合除尘器的粉尘比"前电后袋"电袋复合除尘器的粉尘在滤袋外形成粉饼的空隙率大;试验工况条件下,耦合增强电袋复合除尘器中滤袋外粉饼的空隙率为0.937。 展开更多

关键词 耦合增强电袋复合除尘器 阻力 kozeny-carman方程 过滤风速 粉尘浓度 粉饼空隙率

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