张瀚仁二多孔介质流动表征元及结构参数.pptVIP

目录 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 一. 简介 地下水水文学（含水层） 采油工程学（储油层） 土壤学 土力学 化学工程学 多孔介质的特点 ? a.多相物质中至少有一相不是固体,它们可以是气象和（或）液相 固体相——固体骨架 无骨架的部分——空（孔）隙空间 ? b.在多孔介质所占据的范围内，固体相应遍及整个多孔介质 在每一个表征体元内必须存在固体颗粒 ? c.至少构成空隙空间的某些孔洞应当相互连通 相互连通的孔隙空间叫做有效空隙空间 一. 简介 通过对充满孔隙空间的流体连续介质中的现象进行平均而粗略的处理。 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 2.0 表征性体积单元（简称表征体元，即为REV） REV的大小整个流动区域的尺寸 （否则平均的结果就不能代表在P点发生的现象） REV的大小单个孔隙比较，必须包含足够数目的孔隙 （这样才能按连续介质概念的要求进行有意义的统计平均） 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 2.1 孔隙率及其物理意义 1.体积孔隙率 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 2.面孔隙率 物理意义：多孔介质REA上空隙截面积与总面积之比 3.线孔隙率 物理意义：多孔介质REL上空隙所占线长与总线长之比 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 2.2 比面 定义：多孔介质总容积 与固体骨架总面积 之比 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 筛分法 利用不同尺寸方形孔网筛子过筛子 测量的是一批颗粒 从而确定颗粒尺寸的一个范围，以网眼尺寸为当量 直径去表述颗粒尺寸 适用于粒径大于0.06mm的颗粒 比重计分析法 将与颗粒在水中的下降速度相同的同种材料圆球尺寸加以测量来确定 适用于较小的颗粒 2.5 孔隙尺寸 孔径尺寸与分布往往通过实测去确定 常用方法是根据多孔体的剖面切片进行统计，也可用非湿润流体注入多孔体的实测方法确定，即以下式测算空隙直径 3.1 速度 与多孔结构、流体与固体物性及运行参数有关 表征面元REA内平均流速 表征体元REV内平均流速 3.2 比流量 通过 的总流量 比流量 为总流量除以REA的总面积 另外，比流量也可表示为下式，是在REA法线方向上的流体比体积流量 3.3 渗透率 渗透率表述了在一定流动驱动力推动下，流体通过多孔材料的难易程度，表达了多孔介质对流体的传输性能。 Darcy定律中 ，有 渗透率与多孔介质的物性和结构有关 水力传导系数 在多孔介质流体力学中 ，常 以代替 ，进而得到更简洁的Darcy定律： 3.4 饱和度 在多孔材料中某特定流体所占据孔隙容积的百分比，称之为饱和度 3.5 毛细压力 当两种互不溶流体1,2相互接触时，他们各自内部压力在接触面上存在着不连续性，两压力之差称作毛细压力 。其大小取决于分界面的曲率，即 * * 多孔介质及其参数表征 报告人：张瀚仁 2011207508 孔隙率、比面、弯曲率、 固体颗粒尺寸（粒径分布）、孔隙尺寸 三. 多孔介质流动中的基本特性参数 速度、比流量、渗透率、 饱和度、毛细压力 一. 简介 多孔介质的流动、特点、研究方法 流体多孔 介质流动 一. 简介 分子体系 理论可行， 但求解工作量巨大 经典力学 宏观方法 处理多孔介质中的现象 最终目的 微观连续介质水平→宏观连续介质水平 引进宏观介质参数，如孔隙率、渗透率、扩散系数等等。 多孔介质中空隙容积 多孔介质总容积 绝对空隙率或总空隙率 : 空隙总容积 多孔介质固体颗粒容积 相互连通孔隙容积之和 死端空隙容积 有效孔隙率 : 多孔介质中第i个界面单元面积 多孔介质中第i个单元中的孔隙面积 表征性面积单元REA 第i端线段总线长 表征性线单元REL 第i端线段中空隙所占线长 对于具有相同半径R的圆球按立方体排列成的多孔体 ： 若多孔体具有m种不同尺寸和形状的颗粒 将各种颗粒折算成半径为 的圆球，数量为 ： 另外， ，其中 表示每单位空隙容积中颗粒表面面积 于是，有 显然， ，其中 表示每单位固体骨架容积中表面面积 二. 多孔介质流动表征元及结构参数 2.3 弯曲率（迂