文档介绍：油气田地面工程第卷第期.
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多孔介质中传热传质机理研究
宫克勤孙苗苗大庆石油学院
摘要:对多孔介质中的传热传质机理进流体的导热和对流传递。质量的传递则可表现在孔
行了研究, 介绍了多孔介质传热传质的原理隙中流体的流动,且常伴有相变,并且它的孔隙结
以及常用的多孔介质传热传质的研究方法。构极为复杂,很难对微孑中的流体流动和能量运输
以蒸汽驱开采稠油为例,根据物质守恒原理进行详细的描述。在物化反应的过程中,多孔介质
建立多孔介质内质量守恒方程。在该方程中内部传热传质的主导驱动势为压力梯度、浓度梯度
假设油藏内存在油、气两相流动,且流动满和温度梯度。
足达西定律;流动过程中的能量通过传导、
多孔介质传热传质的研究方法
辐射的方式实现。在该方程中还考虑了多孔
介质的有效孔隙度及散热损失产生的冷凝量。在揭示各相物质内部及相互间的质量、动量和
关键词:多孔介质;传热;传质;数学能量传递规律方面,前人普遍采用了理论分析、数
模型值模拟、实验研究等各种研究手段。理论研究方法
可分为分子水平、微观水平和宏观水平三类,其中
多孔介质是一类具有固体骨架的多相空间,宏宏观水平的研究方法较为常用。这是由于分子水平
观上均匀分布着孑隙空间的固体物质。也有人认为的研究对象是流体的分子运动,所涉及的数学方程
多孔介质是由相互连接在一起的固体颗粒骨架所组多且难于求解。微观水平的研究方法将多孔介质中
成,而在颗粒之间是形状极其复杂的孔隙空间。孔的固体骨架及其孔隙中的流体视为流体连续介质,
隙可以是互不连通的,也可以是相互连通的,但其研究对象是流体质点或微元体,但要把其中固体骨
中一般都充满着一种或几种流体,如空气、水等。架边界微细结构处的传热和流动情况作为边界条
从学科发展的角度看,多孔介质传热传质学已件,而对此的定量描述既困难又不准确。宏观水平
经渗透到许多学科和新技术领域,包括能源、材的研究方法也持连续介质的观点,取包含研究点在
料、环境科学、化学工程、仿生学、生物技术、医内的一个很小区域远小于整个流体区域,但比单
学和农业工程,是形成新的交叉和边缘学科的一个个孔隙空间大得多为控制体称作表征体元
潜在生长点。因此,多孔介质传热传质研究,是一,在上对流体参数和固体参数实行体
项具有重大学术价值、对学科发展和技术创新具有积平均,获得假想介质在上的平均参数,进
深远影响的研究课题,已成为国内外工程热物理、而分析其中的传热和流动过程。由于宏观方法所依
地球和环境科学中最活跃的前沿研究领域之~ 。据的物理模型与客观的微观运动情况有一定偏差,
所以其研究结果往往不能与实测结果完全吻合。
多孔介质传热传质基础
在多孔介质传热传质的研究中,如果固相骨架
多孔介质的各相之间或各相内部存在温差、压和孔隙流体之间的热交换充分,则在基本单元体内
力差时,多孔介质内部就会有流动或传热传质过程固相骨架和孔隙流体的温度相等,此时可采用局部
发生。多孔结构中的传热过程因多孔介质的结构特热平衡模型进行理论研究和分析。
点而十分复杂,传热过程主要包括:①固体骨架与
多孔介质传热传质的数学模型
固体颗粒之间存在或不存在接触时的导热过程;②
流