纳微米级孔隙气体流动数学模型及应用

被引:17
作者
朱维耀
马千
邓佳
马东旭
宋智勇
岳明
机构
[1] 北京科技大学土木与环境工程学院
关键词
多孔介质; 纳微米级孔隙; 气体流动; 渗透率; 数学模型; 流动模型;
D O I
10.13374/j.issn1001-053x.2014.06.001
中图分类号
TE312 [油气水渗流力学];
学科分类号
摘要
对纳微米级孔隙多孔介质内的气体流动进行了研究.利用克努森数划分流态,绘制了流态图版,阐明了不同区域的流动特征.基于Beskok--Karniadakis模型,对渗透率校正系数进行了改进,引入多项式修正系数,将Beskok--Karniadakis模型简化为二项式方程,并利用最小二乘法分段拟合得出多项式修正系数的取值.模型对比显示,简化后的模型具有较高的精确度.应用此模型推导出了纳微米级孔隙气体流量的计算公式.进行了室内微观渗流模拟实验,得到气体平面单向渗流规律,与由纳微米级孔隙气体流量公式计算所得渗流特征进行对比,结果显示本模型与实验数据拟合较好.采用本模型进行编程计算,对其影响因素进行分析,发现气体流量随压力平方差增加而增大,且增加趋势越来越快,并随多孔介质渗透率和克努森扩散系数的增加而增大.
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