Stokes-Darcy耦合流动问题的交界面条件研究

摘要：

近年来,随着我国碳酸盐岩缝洞型油藏开发的不断深入,Stokes-Darcy耦合流动问题备受关注.由于两方程的微分阶次存在差异,为不同尺度上的流动描述,因此需在耦合交界面处引入合适的界面条件,属于典型的多尺度多物理场耦合问题.本文从微观孔隙尺度上的流动数学模型出发,基于体积平均法进行了尺度升级研究,以此为基础建立了一组新的交界面条件来耦合Stokes-Darcy方程,新界面条件的数学形式与经典的Beavers-Joseph速度滑移条件相类似,但引入了一个新参数来修正渗流速度,该参数不仅是孔隙度和渗透率的函数,而且与界面过渡区域的结构特征密切相关.与之前的研究相比,本文界面条件能更准确地表征出界面过渡区域对耦合流动的影响,与实验结果的吻合度也更好.

关键词：渗流、自由流、交界面条件、体积平均、尺度升级

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资助基金：国家重点基础研究发展计划2011CB201004;国家自然科学基金51234007;国家重大科技专项2011ZX05014-005-003HZ;中央高校基本科研业务费专项资金13CX05007A,14CX02042A,13CX05017A

在线出版日期：2014-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：212-220