位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
纳微米级孔隙气体流动数学模型及应用
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TE37[石油与天然气工程—油气田开发工程]
  • 作者机构:[1]北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划资助项目(2013CB228002);提高油气采收率教育部重点实验室开放课题资助项目(NEPU-EOR-2012-003)
中文摘要:

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。

英文摘要:

This article focuses on gas flow regularity in nano-micron porous media. The flow state was judged by Knudsen number, and then the flow state chart was drawn. The flow characteristics were illustrated for different regions. The correction coefficient of per-meability was improved based on the Beskok-Karniadakis model. By introducing polynomial correction coefficients, the Beskok-Kar-niadakis model was simplified to a binomial equation, and the values of polynomial correction coefficients were obtained by the least squares method. Compared with the Beskok-Karniadakis model, the simplified model has high accuracy. The flow rate equation in nano-micron porous media was developed based on the simplified model. The gas unidirectional seepage law was derived from indoor micro seepage experiment. The flow rate equation in nano-micron porous media agrees with experimental data. Factors influencing the gas flow rate were numerically studied by programming on the base of this model. It is found that the gas flow rate increases more and more quickly with the pressure square difference, and increases with the permeability of porous media and the Knudsen diffusion coeffi-cient.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392