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致密两相流于多孔介质:统计力学方法

流体动力学 2026-03-11 v1

摘要

致密两相流于多孔介质的核心问题在于找到描述足够尺度大以致可将介质视为连续体的流动:尺度升问题。迄今为止,唯一可行的多相流尺度升方法是一套现象学方程,显然存在弱点。超越相对渗透率理论的尝试迄今为止未能导致实际应用,因其复杂度失控。Jaynes 于 1950 年代提出将统计力学推广至非热力学系统的方案,基于香农信息论熵。本文采用该方法构建致密两相流于多孔介质的连续尺度描述,其直接关联于孔隙尺度的物理,并以可管理的复杂度呈现。该方法在连续尺度上导致类似热力学的形式,包含所有变量间的关系,正如“正常”热力学所具有的那样。新的涌现变量出现。在这些变量中,共动速度尤为关键,对普通热力学具有深远含义。本文简要综述了该方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.09658,
  title  = {Immiscible two-phase flow in porous media: a statistical mechanics approach},
  author = {Alex Hansen and Santanu Sinha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.09658},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 4 figures