Сибирский федеральный университет

В работе представлены результаты разработки и верификации расчетной методики для моделирования двухфазных несмешивающихся потоков в пористых средах с учетом переноса полимеров, меняющих реологию флюидов в процессе течения. Математическая модель основана на уравнениях Навье–Стокса и методе жидкости в ячейках VOF. Модель включает конвективнодиффузионное уравнение переноса концентрации с постоянным коэффициентом эффективной диффузии. В рамках данной модели реология вытесняющего флюида описывается нелинейной моделью вязкопластических сред (Гершеля–Балкли) на основе подхода обобщенной вязкости. Реологические параметры модели при этом зависят от локальной концентрации полимера. Для регуляризации эффективной вязкости и исключения бесконечных значений применяется подход с экспоненциальной регуляризацией величины скорости сдвига при малых значениях. Проведено тестирование и верификация разработанной расчетной методики. В результате тестирования и верификации было показано, что численные решения, полученные с помощью разработанной численной методики, качественно и количественно хорошо согласуются с известными аналитическими решениями и с численными решениями, получаемыми с помощью эталонного CFD решателя Ansys Fluent