高温高压气体在低含水率介质中迁移的数值模拟

来源：计算力学学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：何增,田宙,王铁良

单位：西北核技术研究所, 西安 710024,西北核技术研究所, 西安 710024,西北核技术研究所, 西安 710024

摘要：针对气液两相非等温渗流模型高度非线性的特点，发展了适宜的数值离散方法。根据相态转换准则和控制方程的性质，采用最低饱和度法简化算法。空间离散方面，使用有限体积法；时间离散方面，设计了一套包含合理求解顺序的Picard迭代法，解决了方程组强耦合的问题。利用上述数值方法对高温高压气体的迁移行为进行数值模拟，证明了气体在低含水率介质和等效孔隙度的干燥介质内的运动基本一致，并分析了空腔内的气液相态转变过程。在此基础上，研究了多孔介质孔隙度和渗透率对气体压强演化和示踪气体迁移的影响。研究表明，孔隙度越小（相同渗透率）、渗透率越高（相同孔隙度），示踪气体的迁移距离越远，并给出了估算不同孔隙度和渗透率下迁移距离的半经验公式。

关键词：气体迁移,多孔介质,高温高压气体,孔隙度,渗透率,

基金资助：国家自然科学基金（91330205）资助项目.