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摘要
多孔介质的气体渗透率对于油气资源、微机电系统、燃料电池、生物组织、纤维以及复合材料等具有重要的理论和实际意义。然而,多孔介质内孔隙结构和连通性十分复杂,孔隙尺度范围极广,从常规尺度到微纳米尺度形成了多尺度并存的物理结构,气体在多尺度孔隙结构中的流动涉及多种输运机制。本文基于分形几何理论,建立了多尺度多孔介质气体渗流的物理和数学模型,理论推导了多尺度多孔介质的有效气体渗透率,研究了多孔介质的微结构参数对于有效气体渗透率的定量影响。结果表明,多尺度多孔介质的气体输运过程不仅依赖于介质的微细结构还依赖于气体属性,微纳尺度孔隙的气体滑移效应显著。
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