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两种不混溶流体饱和岩石中弹性波的传播
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]浙江大学土木工程系,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50478081)
中文摘要:

由孔隙介质多相渗流力学和连续介质理论可知,当多孔介质的孔隙中同时存在两种不混溶流体时,可以通过3个运动方程、2个渗流连续方程以及相应的物性方程来描述其动力特性。基于此,推导并求解了两种不混溶流体饱和多孔介质中全频域波动方程。波动方程推导过程不仅考虑了固体骨架、固体颗粒、不同孔隙流体的压缩性及各相物质间的黏性、惯性耦合,还考虑毛管压力、束缚饱和度及残余饱和度的影响,所以该模型具有较广泛的适用性。研究结果表明,由两种不混溶流体饱和的多孔介质中,同时存在3种压缩波和1种剪切波,各种波的速度和衰减特性将随着频率和饱和度的改变而发生急剧变化。另外,还将此模型的计算结果与已有文献中的试验数据和理论结果进行对比。

英文摘要:

Based on the mechanics of fluids in porous media and the continuum mechanics, a continuum theory of multiphase porous media is developed to analyze the propagation of elastic waves in a porous medium saturated by a mixture of two immiscible, viscous, compressible fluids. The behavior of porous media can be described by three equations of motion, two continuity equations of flow, and a supplementary equation that describes the constitutive relationships. A closed-form solution is derived for a fully coupled model considering the capillary pressure and irreducible/residual saturation, which demonstrates the existence of three types of compressional waves and one type of shear wave. The theoretical results are plotted and compared with the experimental data available in the previous studies. This solution is highly versatile in that it considers compression of the solid grain, compression of both pore fluids, deformation of the porous skeleton, and spatial damping. In addition, all the material parameters in this model are measurable.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823