微尺度流动界面现象及其流动边界条件分析.pdf

　　A 辑第 2 1卷第 3期 　　　　　　 水 动 力 学 研 究 与 进 展 　　　　　　Ser. A , Vol. 2 1,No. 3 　　　2006年 5月 　　　　　　　　JOURNAL OF HYDROD YNAM ICS　　　　　　　　M ay, 2006 文章编号 :(2006) 微尺度流动界面现象及其流动 边界条件分析 1 2 2 刘中春 , 　　侯吉瑞 , 　　岳湘安 ( 1. 中石化勘探开发研究院油藏所 ,北京 100083; 2. 中国石油大学 ·北京 提高采收率中心 ,北京 102249) 摘 　要 : 　水平微尺度毛管中低 R eynold s数流体流动出现许多另人费解的现象 ,如流动前缘并未出现 Po iseu ille速度剖 面 ,而似一种 “段塞式 ”流动 ,固 /液界面看似不符合无滑移边界条件 。该文针对这些易引起困惑的问题 ,利用可视化微管流动 实验及岩石孔隙仿真光刻模型流动实验 ,考察了润湿性对微尺度毛管中流体流动的影响 ,探讨了微尺度毛管中表面流动现象 产生的实质 。结果表明 ,在微尺度流动中观察到的小分子液体 “段塞流动现象 ”, 以及看似壁面滑移流动等现象 ,其实质是液 / 固壁面仍为无滑移边界 ,三相接触点以尤如运动的 “坦克的链轨 ”发展方式 ,沿壁面发展 ,从而产生 “段塞式 ”流动 。虽然仍在 低速层流的条件下 ,但由于界面张力的作用 ,接近动界面处流动质点的运动已不再保持一维直线运动 。 关 　键 　词 : 　微尺度流动 ;界面张力 ;壁面边界条件 ;润湿性 中图分类号 : 　TE3 12　　　文献标识码 : A In terfac ia l phenom ena in m icrosca le flow ing and its flow ing boundary cond ition 1 2 2 L IU Zhongchun , 　　HOU J iru i , 　　YU E X iangan ( 1. SINOPEC Exp loration and Production R e search In stitu te, B eij ing, 100083, Ch ina; 2. Petro leum U n iversity of Ch ina, EOR Cen ter, B eij ing, 102249 , Ch ina) A b stract: 　In horizon tal m icroscale cap illarie s, m icro molecu le liqu id flow s at low R eynold s num ber app ear m any p henom ena wh ich are difficu lt to understand, such as the flow ing front of being like a slug flow does not have P