随机无序多孔介质中黏度临界流动的网络模型
流体动力学
2026-05-12 v2 软凝聚态物质
摘要
黏度临界流体通过多孔介质的流动受到 rheology 与孔径尺度几何之间的强耦合，导致非线性、非 Darcy 传输并在临界点附近出现显著的通道化。我们开发了一个用于二维无序多孔介质中 Herschel-Bulkley 流动的孔径网络模型，包括可选的壁滑。该网络通过基于物理的压力-流量关系闭合收敛-发散喉部，以直接从孔尺度流体力学中自然产生临界和浸出传输，而无需拟合阻力参数。与直接数值仿真的基准测试表明，该模型捕捉了整体压降以及从空间分布的传输向强烈通道化流动的演变。该框架还捕捉了壁滑的主要作用，这降低了传输所需的压梯度并重新激活在无滑移情况下仍被阻止的通道。通过在不同多孔几何上使用该模型，我们表明近临界压损由锐利部 statistics 决定，而非由障碍尺度长度决定。特别是，对塑性主导响应进行尺度变换，使该响应在孔隙率范围内均匀压缩，从而识别了视弹性传输在该 regime 中的 dissipation-相关几何尺度。
引用
@article{arxiv.2603.09801,
title = {Network modelling of yield-stress fluid flow in randomly disordered porous media},
author = {Cláudio P. Fonte and Elliott Sutton and Kohei Ohie and Eleanor Doman and Yuji Tasaka and Anne Juel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.09801},
year = {2026}
}