裂缝多相流中考虑裂缝开度演化的非等温全局压力精确性
流体动力学
2026-04-23 v1
摘要
全局压力公式将多相达西流重新表述为由单一压力驱动总通量的形式。然而,它们与相压力公式的精确等价性仅在构成数据满足全微分结构及其广义非等温扩展所需的相容性条件时才成立。在这项工作中,我们推导了温度依赖的流度和毛管压力对应的精确性判据。我们证明,等价性由增广状态空间(饱和度和温度)上的流度加权毛管压力一形式是否闭合所决定。这既产生了饱和度域内的经典相容性条件,也产生了一个仅在非等温设定下出现的、独特的混合饱和度-温度条件。随后,我们将此结构纳入一个包含热传输、基质-裂缝热交换和裂缝开度演化的简化基质-裂缝模型中。数值基准测试重现了理论预测的三种状态:全局精确、在每个固定温度切片上精确但在整个饱和度-温度空间上不精确,以及完全不精确。在裂缝系统中,仅热强迫就能驱动这些状态之间的转变,而开度演化则改变了状态空间中的路径。当精确性不成立时,在每个固定温度切片上独立执行的最小二乘投影提供了一个保守的标量压力替代方案以及定量的缺陷诊断。由此产生的框架将非等温精确性理论、裂缝流动力学和保守的简化闭合统一在单一的全局压力公式中。
引用
@article{arxiv.2604.20512,
title = {Nonisothermal global-pressure exactness in fractured multiphase flow with evolving fracture aperture},
author = {Christian Tantardini and Fernando Alonso-Marroquin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20512},
year = {2026}
}