非對(duì)稱分叉網(wǎng)絡(luò)及分形多孔介質(zhì)流動(dòng)特性研究.pdf

1、不管是多孔介質(zhì)還是分叉網(wǎng)絡(luò)，都在自然界以及我們的日常生活中隨處可見(jiàn)，并且與我們的生活息息相關(guān)。樹(shù)木，河流，生物循環(huán)系統(tǒng)，城市蓄水和排水系統(tǒng)等這些都是分叉網(wǎng)絡(luò)的典型例子。對(duì)分叉網(wǎng)絡(luò)的研究有利于進(jìn)一步理解大自然的規(guī)律，然后應(yīng)用到日常生活中分叉網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，提高人工分叉網(wǎng)絡(luò)的效能。相比分叉網(wǎng)絡(luò)，多孔介質(zhì)更是普遍存在，例如土壤，沙石，巖石等都是典型的自然多孔介質(zhì)，在人類活動(dòng)中都扮演了非常重要的角色。人類目前還離不開(kāi)能源石油和煤炭，多孔介質(zhì)的輸運(yùn)特

2、性至關(guān)重要，直接關(guān)系到油氣田可煤炭的開(kāi)采價(jià)值和產(chǎn)量。特別是近年來(lái)由于石油資源的逐漸枯竭，低滲油藏地位的日益重要，因而關(guān)系到低滲透油田開(kāi)采的多孔介質(zhì)低滲透輸運(yùn)特性，更是被高度關(guān)注，這直接關(guān)系到人類可利用能源的緊迫問(wèn)題。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴考慮了普遍存在的非對(duì)稱分叉網(wǎng)絡(luò)中分叉比對(duì)分叉網(wǎng)絡(luò)輸運(yùn)阻力的影響，并分析了具有統(tǒng)一大小終端分叉的非對(duì)稱分叉網(wǎng)絡(luò)（如血液循環(huán)系統(tǒng)，終端毛細(xì)血管大小幾乎一致）的整體流阻，得到了非對(duì)稱分叉網(wǎng)絡(luò)在

3、分叉網(wǎng)絡(luò)的傳質(zhì)輸運(yùn)特性方面，具有更好表現(xiàn)的結(jié)論。⑵結(jié)合分形理論，對(duì)在低滲透情況下，多孔介質(zhì)的輸運(yùn)特性不滿足傳統(tǒng)的達(dá)西定律這種情況，為此進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且做出了較合理的解釋。指出非達(dá)西滲流現(xiàn)象，是由于多孔介質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，流體的非牛頓流體流變特性以及固液相互作用造成的。⑶基于大部分多孔介質(zhì)都具備分形特征，對(duì)精確自相似分形圖案謝爾賓斯基地毯的輸運(yùn)特性中的迂曲度進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，得到了其迂曲度與階數(shù)成線性關(guān)系的新結(jié)論，并與現(xiàn)有關(guān)于迂曲度的