Научный отчет № 4937

Название

Устойчивость фронтов фазового перехода в фильтрационных течениях воды и пара.

Авторы

Афанасьев А.А.

Аннотация

Рассматривается фильтрация воды и пара в пористой среде с учетом процессов теплопроводности и фазовых переходов. Сформулирован конечно-разностный метод расчета фильтрационных течений воды и пара. Исследована устойчивость фронтов фазового перехода в фильтрационных течениях воды. В коротковолновом приближении проведен линейный анализ устойчивости и предложено достаточное условие гидродинамической неустойчивости фазового разрыва. В случае разрыва смесь - смесь это условие имеет ту же интерпретацию, что и критерий в классической неустойчивости Саффмана-Тейлора. Кондуктивные потоки тепла на разрывах смесь-вода (пар), соответствующие неравновесному распределению температуры в зонах воды (пара), способствуют стабилизации поверхности раздела фаз. Решена задача об инжекции пароводяной смеси в двухмерный насыщенный смесью пласт и проведено сравнение ее численного решения с точным решением соответствующей одномерной автомодельной задачи. Обнаружено, что место неустойчивых в одномерной постановке разрывов в двухмерном случае развивается зона перемешивания, в которой поверхность разрыва сильно искривлена. Протяженность области перемешивания с течением времени растет по автомодельному закону. Поверхность устойчивых согласно сформулированному критерию разрывов остается плоской.

Год публикации

2008 г.

Объём

49 с.

Научный руководитель

Бармин А.А.

Ключевые слова

фильтрация, фазовые перехода, разрывы, эволюционность, гидродинамическая устойчивость, неустойчивость Саффмана-Тейлоора.