Mechanics of Fluid Saturated Rocks pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Gueguen, Yves (EDT)/ Bouteca, Maurice (EDT)

出品人:

页数:450

译者:

出版时间:2004-3

价格:$ 132.21

装帧:HRD

isbn号码:9780123053558

丛书系列:

图书标签:

Fluid Mechanics
Rock Mechanics
Porous Media
Geophysics
Petroleum Engineering
Hydrogeology
Reservoir Simulation
Geomechanics
Energy Resources
Fracture Mechanics

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具体描述

"Mechanics of Fluid Saturated Rocks" presents a current and comprehensive report on this emerging field that bridges the areas of geology and mechanics. It is of direct interest to a wide spectrum of earth scientists and engineers who are concerned with upper-crust mechanics and fluid movements, the most important fluids being oil and water. This authoritative book is the result of a collaborative effort between scientists in academic institutions and industry. It examines important issues such as subsidence, geological fault formation, earthquake faulting, hydraulic fracturing, transport of fluids, and natural and direct applications. "Mechanics of Fluid Saturated Rocks" provides a unique interdisciplinary viewpoint, as well as case studies, conclusions, and recommendations for further research. It: covers the physical, chemical, and mechanical analysis of porous saturated rock deformation on both large and small scales; discusses the latest developments of importance to engineers and geologists; examines natural and direct applications; incorporates numerous equations and illustrations including an online image gallery; and includes extensive bibliographies for each chapter.

好的，这是一份针对一本名为《多孔介质流体力学》的图书的详细简介。这份简介聚焦于多孔介质中流体运动的基本原理、影响因素以及在不同工程领域中的应用，同时避免提及任何您提供的特定书名内容。 --- 图书名称：多孔介质流体力学图书简介《多孔介质流体力学》是一本深度剖析流体在复杂固体骨架中运动规律的专业著作。本书旨在为研究人员、工程师和高级学生提供一个全面、系统的理论框架和实践指导，用以理解和预测多孔介质中流体的行为。全书内容涵盖了从微观尺度的孔隙结构描述到宏观尺度的守恒定律应用，重点关注渗透性、多相流、热力学耦合效应以及污染物迁移等核心议题。第一部分：多孔介质的结构与描述本书首先构建了理解多孔介质特性的基础。多孔介质并非均质的简单介质，其内部结构——孔隙的几何形态、连通性以及固体骨架的特性——直接决定了流体的流动方式。本部分详细探讨了描述多孔介质宏观特性的关键参数，包括孔隙度（Porosity）、渗透性（Permeability）、比表面积和曲折度（Tortuosity）。我们深入分析了孔隙结构的表征方法，包括传统测量技术（如孔隙度测试）与先进成像技术（如CT扫描和X射线微断层扫描）在揭示孔隙网络拓扑结构方面的应用。重点讨论了渗透性的概念，并区分了宏观渗透率与微观孔隙尺寸之间的关系。通过对Darcy定律的严格推导，建立了宏观流动描述的基础，并探讨了适用条件与局限性，特别是当流体速度过高或介质结构发生变化时。第二部分：单相流动的基本原理在理解了介质结构后，本书转向单相流体在多孔介质中的运动。Darcy定律是本部分的核心，详细阐述了其向量形式、压力梯度与流速之间的线性关系。在此基础上，我们引入了控制方程的推导，包括质量守恒方程，并探讨了稳态流动与非稳态流动的数学模型。针对不同尺度的流动问题，本书区分了层流（Darcy流动）、过渡流和湍流状态。对于低速流动，重点分析了黏性作用的主导地位；对于高速流动，则引入了惯性效应的修正模型，例如Forchheimer方程，并讨论了如何通过实验数据确定这些模型的参数。此外，热量和溶质的迁移问题作为单相流动的延伸，被详细讨论，包括对流、扩散和弥散（Dispersion）机制的定量描述，这对于环境工程和地下水文至关重要。第三部分：多相流与界面现象现实世界中，多孔介质内往往同时存在两种或多种不混溶的流体（如油、水、气）。本部分是本书的难点与重点，专注于多相流动的复杂性。我们详细介绍了多相流动的基本概念，如流体饱和度（Saturation）、毛管压力（Capillary Pressure）以及相对渗透率（Relative Permeability）。毛管压力作为衡量界面张力和孔隙尺度几何形状对流体分布影响的关键参数，被赋予了专门的讨论，包括Hysteresis效应。相对渗透率的建模是多相流分析的核心。本书系统梳理了经验模型（如Brooks-Corey模型、Van Genuchten模型）和基于孔隙网络模拟的理论方法。此外，还深入探讨了多相流的控制方程组，特别关注在油气开采和环境修复中至关重要的驱替过程，例如水驱油过程中的流动不稳定性和指进现象。第四部分：耦合效应与非常规介质现代工程问题往往涉及流体流动与其他物理过程的相互作用。本书的第四部分着眼于这些耦合效应，特别是流固耦合和热力学耦合。流固耦合方面，我们探讨了孔隙介质的骨架变形对渗透性和孔隙度的影响，如有效应力原理在分析地下水文和岩土工程中的应用。在热力学耦合方面，重点分析了温度梯度对流体流动、黏度和溶解度产生的影响，这在地球热能开发、地质封存和热污染问题中具有直接意义。此外，本书还扩展到对非常规多孔介质的讨论，例如裂缝性介质和人造材料。对于裂缝性介质，我们采用了双重孔隙介质模型（Dual Porosity/Permeability Model），区分了基质和裂缝的流动特性，分析了它们之间物质交换的机制。第五部分：数值模拟与工程应用理论模型的建立最终需要转化为可操作的工具。本书的最后部分聚焦于多孔介质流体力学的数值方法和实际工程案例。我们介绍了有限差分法、有限元法等数值技术在求解多孔介质控制方程中的应用，包括如何处理复杂的边界条件和非线性问题。对数值模型的验证和校准方法进行了阐述，强调了实验数据在参数确定中的重要性。在应用方面，本书展示了多孔介质流体力学在多个关键领域的实际案例，包括： 1. 地下水文与水资源管理：地下水流动模拟、污染物迁移预测与修复方案设计。 2. 油气工程：油藏模拟、提高采收率（EOR）技术的流体力学基础。 3. 土木与岩土工程：土体固结、渗流分析和边坡稳定性评估。 4. 能源存储与转化：地热系统、碳捕集与封存（CCS）中的多相流行为分析。通过本书的学习，读者将能够掌握多孔介质流体力学的分析方法，能够构建、求解并解释复杂的流动机理，从而在各自的研究和工程实践中做出科学决策。本书结构严谨，内容深入浅出，是理解和应用多孔介质科学的权威参考资料。