多孔介质中不可混溶两相流动参数空间的几何结构
流体动力学
2025-02-05 v1
摘要
在最近的一篇论文中，基于广义热力学原理，提出了一种关于多孔介质中不可混溶且不可压缩两相流动的连续统理论 (Transport in Porous Media, 125, 565 (2018))。在该理论中，在多孔介质中流动的两种不可混溶且不可压缩流体被视为一种有效流体，将两个相互作用的子系统替换为具有有效粘度和压力梯度的单一系统。通过假设总体积流率的欧拉齐次性，并将所得的一阶偏微分方程与多孔介质中的总体积流率进行比较，可以引入一种关联两对速度的新型速度。这种速度，即共动速度，描述了由于不可混溶效应以及流体团簇与多孔介质本身之间的相互作用而导致的流体相互共带。该理论基于热力学的一般原理，允许为两相流动系统借鉴许多关系和类比。本工作的目标是提供几何概念与出现在类热力学两相流动理论中的变量之间的关系。我们遇到了流体速度的两种解释：作为作用于函数上的切向量（导数），或作为仿射直线上的坐标。这两种观点密切相关，前一种观点在与平衡态热力学的底层几何结构相关时更有用，而后一种观点在具体计算和寻找本构关系示例时更有用。我们将这些直观的几何背景应用于解释速度之间的关系，并由此获得了共动速度的一般形式。
引用
@article{arxiv.2502.02251,
title = {Geometric structure of parameter space in immiscible two-phase flow in porous media},
author = {Håkon Pedersen and Alex Hansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02251},
year = {2025}
}