Độ thấm có hiệu của môi trường rỗng kép trong không gian hai chiều với mặt phân giới gồ ghề giữa các pha thành phần

Abstract

Môi trường rỗng kép đã thu hút được số lượng lớn các nghiên cứu trong giới khoa học những năm gần đây. Đối với loại vật liệu này, độ thấm có hiệu là một trong những tính chất quan trọng nhất. Nghiên cứu này xem xét bài toán môi trường rỗng kép mà được tạo bởi pha nền là chất rắn cho phép thấm hàm chứa trong nó là hệ thống lỗ rỗng không kết nối lấp đầy chất lỏng, mặt tiếp xúc giữa hai pha là gồ ghề. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là đánh giá sự ảnh hưởng của độ gồ ghề đến độ thấm có hiệu của vật liệu rỗng kép. Để đạt được mục tiêu này, bằng cách ứng dụng phương pháp phần tử biên, chúng tôi tiến hành giải bài toán tìm trường vận tốc và áp suất của dòng chất lỏng chảy qua một miền chất rắn vô hạn cho phép thấm, hàm chứa một lỗ rỗng có bề mặt gồ ghề chịu tác dụng của một gradient áp suất ở xa vô cùng. Tiếp đến, mỗi lỗ rỗng được thay thế bằng một hạt nhân tương đương có độ thấm được xác định thông qua nghiệm của bài toán nói trên. Cuối cùng, mô hình pha loãng và mô hình Mori-Tanaka được sử dụng để dự báo độ thấm có hiệu của vật liệu rỗng kép. Kết quả thu được từ phương pháp đề xuất được so sánh với phương pháp phần tử hữu hạn, đồng thời sự ảnh hưởng của mặt tiếp xúc gồ ghề đến độ thấm có hiệu được phân tích và đánh giá