基于二氧化碳封存的超临界两相流动的数值研究

工程热物理学报 , 2014, 35(5): 944-947.

基于二氧化碳封存的超临界两相流动的数值研究

高诚 ^1, , ^2, , 胥蕊娜 ^3, , 陈黎 ^4, , 姜培学 ^5,

1.清华大学热能系,二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084;洛斯阿拉莫斯国家实验室,美国洛斯阿拉莫斯,87545

2.洛斯阿拉莫斯国家实验室,美国洛斯阿拉莫斯,87545

3.清华大学热能系,二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084

4.洛斯阿拉莫斯国家实验室,美国洛斯阿拉莫斯,87545;西安交通大学,热流科学与工程教育部重点实验室,陕西西安710049

5.清华大学热能系,二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084

关键词：二氧化碳封存 , 超临界两相流 , Shan-Chen模型

The Numerical Investigation of Supercritical Two Phase Fluid Flow in Support of Carbon Dioxide Storage

GAO Cheng ^1, , Qinjun Kang ^2, , XU Rui-Na ^3, , CHEN Li ^4, , JIANG Pei-Xue ^5,

2.洛斯阿拉莫斯国家实验室,美国洛斯阿拉莫斯,87545

3.清华大学热能系,二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084

4.洛斯阿拉莫斯国家实验室,美国洛斯阿拉莫斯,87545;西安交通大学,热流科学与工程教育部重点实验室,陕西西安710049

5.清华大学热能系,二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084

Keywords： carbon dioxide storage , supercritical two phase flow , Shan-Chen model

格子Boltzmann方法(LBM)在计算复杂结构物理模型时具有独特优势并在模拟两相流动过程中能够高效清晰捕捉相界面.本文介绍了基于Shan-Chen多相模型的格子Boltzmann方法的理论成果以及基于二氧化碳封存的超临界两相流的模拟研究.结果表明,Shan-Chen模型在模拟两相流时符合Laplace定律,且两相层流时的速度分布和相渗曲线均与理论值吻合.二氧化碳封存过程中,较大的注入速率在提高二氧化碳残余俘获量的同时会降低其化学俘获量.

参考文献

[1]	Chen S.;Doolen GD. .Lattice Boltzmann method for fluid flows [Review][J].Annual Review of Fluid Mechanics,1998(0):329-364.
[2]	罗庶,胥蕊娜,姜培学.CO2地质封存中突破压力梯度的孔隙尺度数值模拟[J].工程热物理学报,2011(05):819-823.
[3]	Kang QJ.;Zhang DX.;Chen SY. .Displacement of a two-dimensional immiscible droplet in a channel[J].Physics of fluids,2002(9):3203-3214.

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