从界面动力学到多相流在多孔介质中的达西尺度描述
流体动力学
2025-10-23 v1 软凝聚态物质
摘要
多孔介质的一个突出特征——在许多应用中所需的大表面积——促进了固-液相互作用，使其成为胶体和界面科学中的极端案例。在两种流体系统中，润湿性以及毛细力与黏性力的平衡控制流体位移过程，导致一系列复杂的流动制度，具有丰富的时空动力学。宏观两相流历史上通过达西定律的现象学扩展来描述。除了许多其他不足之外，它在严格意义上仅涵盖毛细主导流动 regime 中的连通通道流动，而其他具有移动界面及其相关拓扑变化的流动制度则完全是隐式的。由于缺乏充分的描述，将多相流从孔隙尺度向达西尺度的升样代表着一个长期的挑战，涉及热力学、统计力学和积分几何等领域。本综述比较了近十年来主要由实验洞察驱动、得益于孔隙尺度成像和建模的显著进展所启发的新概念。
引用
@article{arxiv.2510.19582,
title = {From Interface Dynamics to Darcy Scale Description of Multiphase Flow in Porous Media},
author = {Steffen Berg and Ryan T. Armstrong and Maja Rücker and Alex Hansen and Signe Kjelstrup and Dick Bedeaux},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19582},
year = {2025}
}