УДК 532.529:541.182
О течении вязкой жидкости с заданным градиентом давления через периодические структуры
М. С. Дерябина1, С. И. Мартынов2
| Аннотация | Проведено моделирование течения вязкой жидкости с заданным градиентом давления через пористую структуру, которая представлялась в виде системы неподвижных частиц. Внутри пористой структуры имеются подвижные частицы, являющиеся маркерами микротечений жидкости в ячейках. Течение вязкой жидкости происходит вдоль плоской стенки, ограничивающей с одной стороны пористую структуру. В расчётах учитывается гидродинамическое взаимодействие всех частиц, (как подвижных, так и неподвижных) между собой и с плоскостью. Проведено компьютерное моделирование такого рода течения через модельные структуры, образованные, соответственно, из 441, 567 периодически и 478 случайно расположенных неподвижных частиц эффективного размера и различным положением плоской стенки. Размеры подвижных частиц, помещённой в вязкую жидкость, составляли 0,2 от размера эффективных частиц. Результаты численного моделирования показали, что внутри структуры реализуются микротечения с противоположным направлением скорости, что следует из закона Дарси. Такая сложная динамика течения внутри пористой структуры означает, что использование осредненных уравнений фильтрации жидкости дает неверную картину течения на размерах пор и может служить объяснением нелинейной зависимости средней скорости фильтрации от приложенного градиента давления. |
|---|---|
| Ключевые слова | численное моделирование, вязкая жидкость, пористая структура, гидродинамическое взаимодействие частиц, микротечение |
1Дерябина Мария Сергеевна, исполнитель гранта РФФИ, ФГБОУ ВО «Югорский государственный университет», (628000, Россия, г. Ханты-Мансийск, ул. Чехова, д. 16.), ORCID:https://orcid.org/0000-0001-5588-6740, deryabinams@mail.ru
2Мартынов Сергей Иванович, главный научный сотрудник, БУ ВО «Сургутский государственный университет», (628412, Россия, г. Сургут, пр. Ленина, д. 1.), доктор физико-математических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6420-3315, martynovsi@mail.ru
Цитирование: Дерябина М. С., Мартынов С. И. О течении вязкой жидкости с заданным градиентом давления через периодические структуры // Журнал Средневолжского математического общества. 2020. Т. 22, № 2. С. 208–224.
DOI 10.15507/2079-6900.22.202002.208-224
