Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.63430/TIA202604011
Ключевые слова: digital core models, polymer flooding, VOF method, microfluidic chips, testing, цифровые модели керна, полимерное заводнение, vof-метод, микрофлюидные чипы, тестирование
Аннотация: В работе представлены результаты верификации и валидации расчетной методики для моделирования двухфазных несмешивающихся потоков неньютоновских жидкотсей в пористых средах с разрешением границы раздела. Математическая модель основана на решении уравнений Навье - Стокса в рамках известного метода Volume of Fluid с учетом сил межфазнПоказать полностьюого натяжения и реологии флюидов с помощью нелинейной модели вязкопластических сред на основе подхода обобщенной вязкости. Приведены результаты тестирования разработанной расчетной методики, полученные на задачах вытеснения модельных углеводородов раствором биополимера ксантановой камеди из микрофлюидного чипа, имитирующего пористую среду, и цифровой модели реального керна с разрешением 200×200×200 вокселей. Приведено сопоставление результатов расчетов с данными микрофлюидного эксперимента и расчетами, выполненными с помощью CFD-кода Ansys Fluent. Тестирование показало, что результаты численного моделирования полимерного заводнения, полученные с помощью разработанной численной методики, качественно и количественно хорошо согласуются с данными микрофлюидных экспериментов и численными решениями, получаемыми с помощью Ansys Fluent. This paper presents the results of the verification and validation of a computational method for modeling two-phase immiscible flows of non-Newtonian fluids in porous media with interface resolution. The mathematical model is based on solving the Navier-Stokes equations within the framework of the well-known Volume of Fluid (VOF) method, accounting for interfacial tension forces and fluid rheology via a non-linear viscoplastic medium model based on the generalized viscosity approach. The developed method was tested on problems involving the displacement of model hydrocarbons by a xanthan gum biopolymer solution in a microfluidic chip simulating a porous medium and in a digital model of an actual core sample with a resolution of 200×200×200 voxels. The calculation results were compared with data from a microfluidic experiment and with calculations performed using the Ansys Fluent CFD code. The testing demonstrated that the numerical simulation results for polymer flooding obtained using the developed method show good qualitative and quantitative agreement with microfluidic experimental data and numerical solutions obtained using Ansys Fluent.
Журнал: Теплофизика и аэромеханика
Выпуск журнала: Т. 33, № 4
Номера страниц: 721-734
ISSN журнала: 08698635
Место издания: Новосибирск
Издатель: Сибирское отделение РАН, Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН