基于多孔跃迁模型的流体阻力压降特性研究

来源：机床与液压杂志2022年第7期北京时间：

作者：刘洋，赵立新，周龙大，季豪

单位：东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室；东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室；东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室；东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室

摘要：研究固结型多孔介质的阻力压降与阻力系数的相关性，以具有固结型多孔介质结构特点的铜网为多孔介质区域，建立水平管段内流动阻力模型；利用无量纲的π定理分析法推导出黏性阻力系数和惯性阻力系数与雷诺数和欧拉数具有系数相关性，归纳比较了公式法和拟合法用于计算多孔介质阻力系数的求解方法；设计一种用于测量具有不同结构特点的多孔介质材料阻力系数的实验装置，通过实验测量法和多孔跃迁模拟法研究流体阻力压降的特性。结果表明：铜网阻力压降随入口速度的增大而增大，入口速度较小时，阻力压降变化幅度较小，随入口速度逐渐增大，阻力压降变化幅度逐渐增大；相同速度条件下，铜网阻力压降随着目数的增加而增大；铜网内流体阻力压降实验值与利用多孔跃迁模型得到的模拟值吻合较好。多孔跃迁模型的可靠性验证为完善多孔介质区域的模拟方法具有实际价值，为详细描述多孔介质阻力特性具有参考意义。

关键词：压降;阻力系数;多孔跃迁;源项

基金资助：国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项(2018YFE0196000)；黑龙江省自然科学基金(重点)项目(ZD2020E001)；东北石油大学龙江学者配套支持计划资助项目(lj201803)