多孔介质中流动的毛细管涨落与能量动力学
流体动力学
2021-09-01 v2 软凝聚态物质
摘要
毛细管能量势垒对多孔介质中不混溶流体流动具有重要影响。我们推导了时空平均理论，以解释非平衡行为，并理解非热毛细管涨落与更大尺度唯象方程关系中的作用。该表述解决了与多孔介质中双流体流动相关的若干关键挑战：（1）基于时空平均将几何与热力学量构造为时间的光滑函数；（2）发展了针对薄膜的平均热力学；（3）识别了多尺度涨落项，其解释了由孔隙尺度事件引起的界面与薄膜的瞬态行为；（4）推导了几何约束并施加于平均热力学；（5）提出了包含薄膜贡献的毛细管压力动力学新本构模型；（6）基于毛细管涨落建立了代表元体积（REV）的时空判据。基于孔隙尺度模拟与实验岩心驱替数据对毛细管涨落进行了定量评估。
引用
@article{arxiv.2012.09206,
title = {Capillary fluctuations and energy dynamics for flow in porous media},
author = {James E. McClure and Steffen Berg and Ryan T. Armstrong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09206},
year = {2021}
}