【摘 要】
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渗流力学是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科,渗流问题的研究既有重要的科学意义又有广泛的应用价值。渗流问题的研究方法主要包括解析求解方法、数值计算方法和试验分
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渗流力学是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科,渗流问题的研究既有重要的科学意义又有广泛的应用价值。渗流问题的研究方法主要包括解析求解方法、数值计算方法和试验分析方法等三类。合理、有效、计算精度高、耗时少,且易于编制通用程序的先进数值计算方法的研究一直是该研究领域的热点方向之一。本论文的目的是对两相饱和多孔介质中的非稳态渗流问题进行数值模拟。
本文基于积分形式的渗流连续性方程和交错差分思想提出了一种全新的处理两相饱和多孔介质中非稳态渗流问题的数值计算方法:两相饱和多孔介质中非稳态渗流的格子法。建立了水驱油两相渗流模型,对各向同性和各向异性两相饱和多孔介质中二维非稳态渗流问题,采用三角形网格进行空间离散作为构造控制体的辅助网格,对这种三角形辅助网格的两相饱和非稳态渗流格子法的算法进行了详尽的研究,给出一种显式的数值计算方法。本算法在空间离散方面与有限元法类似,可以灵活地处理具有任意边界形状两相饱和多孔介质中的二维非稳态渗流问题。第一类边界条件、第二类边界条件和第三类边界条件很容易被引入本算法中,无需特殊处理。并提出的两相饱和介质渗流算法兼容单相饱和介质渗流算法,用本文算法计算单相饱和介质渗流的结果与解析方法的计算结果一致。该算法对计算机内存需求较少,计算效率高,而且程序实现简单。最后对油水两相饱和多孔介质中的二维非稳态水驱油渗流问题进行了数值模拟。
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