战洪仁， 侯新春 ， 曹 颖， 李雅侠， 张先珍

(沈阳化工大学 能源与动力工程学院， 辽宁 沈阳 110142)

基于格子Boltzmann方法预测多孔介质的渗透率

战洪仁， 侯新春 ， 曹 颖， 李雅侠， 张先珍

(沈阳化工大学 能源与动力工程学院， 辽宁 沈阳 110142)

多孔介质内的流动涉及许多工程应用.文章采用不可压缩的格子Boltzmann模型对多孔介质中的流场进行数值模拟，从微细尺度上得到多孔介质的结构特性及分布情况;同时，获得了多孔介质的渗透率与孔隙率近似成指数的变化关系.根据达西定律和格子Boltzmann方法进行数值模拟，成功获得多孔介质的渗透率，为有效研究孔隙尺度下的渗流问题提供了方法，同时为多孔介质的工程应用及理论研究提供了依据.

多孔介质； 格子Boltzmann方法； 孔隙率； 渗透率

目前许多工程问题都涉及到了流体在多孔介质内的流动，比如在油气藏开发、地下水污染、地质学等等[1]中都可以通过模拟来预测流体的平均、总体的流动特性.渗透率是多孔介质流体流动特性中的重要参数之一.本文从流动状态出发，利用格子Boltzmann方法(LBM)对这一问题进行分析.

近年来，LBM作为一种新颖的介观数值模拟方法已经成功地应用在许多多孔介质流的研究中.在描述连续介质时,LBM与传统的宏观方程描述有本质的不同，该方法遵循从微观层次描述内部流动，并连续取离散的新途径，它将连续介质看作大量位于网络节点上的离散流体质点粒子,粒子按碰撞和迁移规则在网格上运动……