Maxwell 流体对多孔介质中波传播的影响

本研究探讨了 Maxwell 流体对波在多孔弹性介质中传播的影响。基于分数阶导数应力-应变关系,推导出了一个粘性耗散函数,用于测量粘弹性流-固耦合效应。利用该粘性耗散函数,构建了由分数阶导数 Maxwell 流体饱和的多孔弹性介质中弹性波传播的公式,并给出了 P 波和 S 波频散/衰减的解析表达式。数值算例表明,分数阶导数 Maxwell 应力-应变关系对波速有显著影响,并导致流-固耦合从耗散状态向弹性状态转变。此外,预测的流体速度与振荡压力梯度下粘弹性流体的实验室观测结果一致。结果表明,粘弹性流体效应可以解释实验室中观测到的速度振荡现象。该方法阐明了多孔介质中粘性流体与粘弹性流体的动力学差异,这对于非常规油气勘探工业及理论研究可能具有重要意义。