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数学与物理学院丨博士生王隽永在水文学T1期刊《Journal of Hydrology》发表研究成果

来源: 作者:发稿时间:2025-11-03 08:46浏览次数:

(通讯员  万珍珠)近日,数学与物理学院2025级博士研究生王隽永以第一作者身份,在水文学领域的国际权威期刊《Journal of Hydrology》上发表了题为“Pore scale study of gravity-driven non-isothermal fluid displacement in disordered porous media”的研究论文,通讯作者为指导老师汪垒副教授。《Journal of Hydrology》是水文学领域的顶级学术期刊,位列中国科学院期刊一区Top,同时也是我校认定的T1类高水平期刊,在国际学界享有重要影响力。本研究得到了国家自然科学基金面上项目(No. 12472297)的支持。

多孔介质中的非等温流体驱替是强化采油(EOR)等领域的关键过程,然而以往的数值研究常忽略孔隙非均质性与流固共轭传热的耦合效应。针对这一问题,本研究采用格子玻尔兹曼方法(LBM),构建了孔隙尺度的非等温相变与传热模型,系统探究了孔隙率、无序度和润湿性对驱替模式与传热特性的共同影响。研究进而揭示了两种截然不同的界面运动模式:“蒸发-扩散入侵”和“快速入侵”,并在均匀介质中观察到Haines跳跃的“聚并”模式,其伴随着毛细管压力的周期性变化。此外,研究还发现更强的润湿性不仅会增大毛细管阻力、阻碍蒸汽入侵并形成孤立液岛,同时也会通过增加汽液界面长度来显著影响热交换效率,最终导致界面附近形成局部低温区。

该研究成果不仅加深了对非均质介质中复杂热-流-固耦合物理过程的理解,也为优化非均质油藏中的蒸汽注入策略和提高采收率等实际工程应用带来了新的思路与启发。