انتقال اندازه حرکت فاز گازی در واسطه های متخلخل، از مولفه های جابجایی توده ای و نفوذی تشکیل می شود. در این فصل، ابتدا اجزای نفوذی و جابجایی توده ای به طور جداگانه ارائه می شود و سپس مکانیسم های مرکب بحث می شوند.
- جابجایی توده ای فاز گازی
- قانون دارسی
جابجایی توده ای فاز گازی در واسطه های متخلخل معمولاً با استفاده از قانون دارسی تحلیل می شود (دارسی1856) که در واقع بیان می کند که سرعت دارسی گاز ug مستقیماً متناسب است . با گرادیان فشار فاز گاز Pg و نفوذ پذیری فاز گاز kg . قانون دارسی را می توان به این صورت نوشت :
که ویسکوزیته فاز گاز و ثابت گرانشی می باشد. بر حسب جریان جرمی،
با نادیده گرفتن گرانش و آرایش مجدد آن داریم :
توجه داشته باشید که سرعت دارسی ug یک سرعت فیزیکی نیست بلکه یک سرعت سطحی بر اساس کل سطح جریان می باشد نه فقط سطح مقطع جریان سیال. سرعت سیال با سرعت روزنه Vg از طریق ضریب تخلخل رابطه دارد
نفوذپذیری فاز گاز kg یک ثابت تناسب است که معمولاً به صورت تجربی با واحدهای طول تعیین می شود. نفوذپذیری فاز گاز ممکن است به علت اثرات سیال ها اندکی متفاوت از نفوذپذیری فاز مایع باشد. مقادیر نفوذپذیری فاز مایع به شدت متغیر است از
7-10 تا m29-10 برای شنهای تمیز و 18-10 تا m220-10 برای گرانیت- واحد دارسی که اغلب به کار می رود برابر است با m212-10×987/0 . قانون دارسی برای جریان با سرعت پایین قابل استفاده است که معمولاً در جریان محیط های متخلخل و برای مناطق بدون جریان برشی مرزی مثل مناطق دور از دیواره ها صدق می کند. وقتی برش دیواره مهم است، کشش برینکمن را می توان به کار برد. در بعضی موقعیت ها، معادلات برینکمن و فورشیمر هر دو برای معادله اندازه حرکت کامل تر استفاده می شوند.
*کشش برینکمن*
کشش برینکمن برای معادله قانون دارسی شامل اثر برش مرزی یا دیواره بر سرعت جریان می باشد. که برای وضوح، گرانش در نظر گرفته نشده است. اولین عبارت در RHS بلافاصله به عنوان عبارت دارسی قابل تشخیص است در حالی که عبارت دوم یک عبارت تنش برشی
شامل 25 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود مقاله مکانیسم های انتقال گاز