王世芳, 吴涛,肖明

(1.湖北第二师范学院物理与电子信息学院,湖北 武汉 430205；2.武汉工程大学理学院,湖北 武汉 430074)

渗吸是润湿相流体在多孔介质中主要依靠毛细力作用置换另一种非润湿相流体的物理过程.渗吸是一种常见物理输运现象,广泛存在于土壤学、石油工程、纤维材料等一些相关实际应用领域.毛细上升是一种基本的物理现象,广泛存在于自然过程及人类活动中.毛细效应在化学工程、冶金技术、地下水工程、石油工程、纺织物干燥等领域中也具有重要作用[1-3],尤其是在多孔介质渗吸中起着不可估量的作用,如利用自发渗吸驱油已成为低渗裂缝油藏采油的一个重要机理[4].因此,依靠毛细力产生的渗吸现象越来越来越受到关注.

目前,大部分研究者主要研究牛顿流体在多孔介质中的流动特性和传输现象,但是在自然资源恢复与储存工程等地表系统中,非牛顿流体却处处存在.因此,研究非牛顿流体在多孔介质中流动行为对实际工程应用领域是十分非必要的.Bingham流体是一种常见的非牛顿流体,这种流体仅当剪切应力超过某一有限值时才开始流动,这有限应力值τ0称为该流体的屈服应力.

Roquet和Saramito[5]用有限单元方法模拟了圆柱体中宾汉姆流体的流动.Balhoff和Thompson[6]也用有限单元方法模拟了轴对称收缩管道中宾汉姆流体的流动.1921年,Washburn[7]给出了水在单根毛细管中渗吸高度及渗吸质量随时间变化的解析表达式.他的模型认为多孔介质是……