文献类型：会议

作　　者：秦智鹏

作者单位：广西大学机械工程学院机械设计系

会议文献：第十三届全国流体力学学术会议摘要集（下）

会议名称：第十三届全国流体力学学术会议

会议日期：20240809

会议地点：中国黑龙江哈尔滨

出版日期：20240800

语　　种：中文

摘　　要：本项目利用网络尺度的实验平台和颗粒尺度的数值模拟来研究空气侵入高致密的颗粒材料时的驱替过程。在基于Hell-Shaw平台的实验中,我们观察到随着空气注入速率的增加,从毛细管状态到粘性状态的转变,并且我们发现,分离这两种状态的临界注入速率随着液体粘度的增加而降低。在毛细管状态下,裂缝沿随机方向生长,并且分支数量随着空气注入速率的降低而增加。然而,在过渡到粘性状态后,分支数量随着注射速率的增加而增加。在给定的空气注入速率下,较高的液体粘度导致空气流更加集中,因此置换结构也变得更加集中。对于液体粘度和空气注入速率的影响,数值模拟与实验非常吻合。更重要的是,他们通过捕获速度大小的分布以及计算颗粒材料中的晶粒间力链,揭示了裂缝生长背后的物理原理。模拟结果表明,液体粘度和空气注入速率对速度场和力链有不同的影响。高液体粘度使速度场和力链集中,并降低了裂缝附近颗粒的速度和颗粒间力。然而,高空气注入速率会增加颗粒速度和颗粒间力。在毛细管状态下,空气注入速率的增加导致高速区域和力链扩散到更广泛的区域,但空气注入速率在粘性状态下具有相反的效果。

关 键 词：空气侵入  驱替 悬浊液  粘度 流速

分 类 号：O35]