多孔介质分形理论和方法与渗流力学

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天然多孔介质地下水资源和矿产资源、油气藏、煤层气藏、页岩气藏、土壤、地壳(层)等,部分工程材料如纤维织物与服装、航空航天复合材料、保温和隔热及隔音材料、隐身材料、建筑材料等以及人体与动植物组织、肿瘤等,因其微细结构十分复杂,无法用欧氏几何精确表征。所以,有关这些多孔介质里的流体流动、传热和传质等渗流力学特性的定量描述和预测,如基于欧氏几何学,则无法得到解析解。幸运的是随着分形几何学的发展,实验观测发现天然多孔介质和上面提到的工程材料的微结构具有分形特征。因而,采用分形几何学来描述其微结构特征成为可能。本文综述了分形多孔介质的基本理论和方法及其对于渗流力学的应用方面的研究进展,并对于今后该理论和方法及其应用可能的研究方向进行探讨和评述。
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