8 / 16
Ю.И. Димитриенко, Ю.В. Шпакова, И.О. Богданов, С.В. Сборщиков
8
рактерный размер всей области
ˆ 0,1 м.
L
Рассмотрим конструкцию
из тканевого композита в форме пластины (параллелепипеда) разме-
ром
0, 02 м 0, 05 м 0,1 м.
Решение задачи (3), (5), (6) с использованием формул (10) про-
водили для двух случаев: 1) отсутствие перепада давления (движение
границы раздела фаз только вследствие действия капиллярных сил);
2) наличие перепада давления (что характерно для RTM-метода изго-
товления композита). Эти случаи различались заданием граничных
условий. В первом случае значения давлений в граничных усло-
виях (4) имели вид
5
2
3
10 Па,
e
e
p p
во втором — их выбирали
следующим образом:
5
2
1,1 10 Па;
e
p
5
3
10 Па.
e
p
Фронт пропитки композитной пластины жидким связующим по-
лагали плоскопараллельным, движущимся вдоль координатного
направления
3
.
Ox
Каждый раз, когда разность между положением
границы раздела на данном временном слое и фактическим положе-
нием границы составляла не менее 0,0001, производили перестрое-
ние КЭ-сетки и интерполяцию результатов расчетов со старой сетки
на новую.
Значения параметров, общие для рассматриваемых случаев,
представлены ниже (начальные параметры КЭ-сетки: число уз-
лов 49 270, число КЭ 265 561, число поверхностных КЭ 17 166):
Значения параметров
для решения задачи макроскопической фильтрации
Безразмерный коэффициент проницаемости пористой среды
K …
0,000295079
Радиус кривизны поверхности жидкости в отдельной поре
R ·
10
–5
,
м ………………………………………………………… 1,5
Коэффициент поверхностного натяжения жидкости
, H/м …… 0,0289
Коэффициент сжимаемости жидкости β ·10
–9
, м
2
/Н ………………. 0,820
Конечный момент времени, с ………………………………………... 1
Число временн
û
х слоев ……………………………………………… 1000
Начальное условие для жидкой фазы (
t
= 0)
f
p
·10
5
, Па ………….. 1
Начальное условие для газовой фазы (
t
= 0)
g
p
·10
5
, Па ………….. 1
Характерный размер всей области пористой среды
ˆ ,
L
м …………. 0,1
Характерный размер ячейки пористого материала
ˆ
l
·10
–6
, м ……. 50
Результаты решения задачи макроскопической фильтрации для
первого случая приведены на рис. 4, 5, 8,
а
, для второго — на рис. 6,
7, 8,
б
.