Idealizované modely porézního prostředí při proudění nenewtonských tekutin

Abstract

The thesis deals with the flow of non-Newtonian fluids through porous media. The pore space is often simplified using various conceptual models, in particular capillary and pore network models. However, models suitable for simulating the flow of water often fail in the case of non-Newtonian fluids. The text emphasizes the differences in flow characte- ristics between Newtonian and time-independent non-Newtonian fluids, particularly the significance of channeling with shear-thinning fluids, which should be taken into account, among others, in the choice of a representative pore size. The aspects of flow typical for non-Newtonian fluids are illustrated using simple examples. Since these distinct flow characteristics can be utilized to determine the pore size distribution, the thesis introdu- ces recently published methods of non-Newtonian porosimetry and the associated open questions. Keywords non-Newtonian fluid, porous media flow, groundwater flow, permeability, pore size distri- bution, effective viscosity, channeling

Předložená rešeršní práce se zabývá prouděním nenewtonských tekutin porézním prostře- dím. Pórový prostor je často zjednodušen do podoby různých konceptuálních modelů, především kapilárních a pore network modelů. Modely, které vyhovují pro simulace prou- dění vody, však v případě nenewtonských tekutin často selhávají. Text zdůrazňuje rozdíly v charakteru proudění newtonských a time-independent nenewtonských tekutin, zejména význam channelingu shear-thinning tekutin, který se projeví mj. ve volbě reprezentativ- ního rozměru póru. Aspekty proudění typické pro nenewtonské tekutiny jsou ilustrovány na jednoduchých příkladech. Odlišný charakter proudění lze využít ke stanovení rozdělení velikosti pórů, práce proto představí nedávno publikované metody nenewtonské porozi- metrie a s nimi spojené otevřené otázky. Klíčová slova nenewtonská tekutina, proudění porézním prostředím, proudění podzemní vody, propust- nost, rozdělení velikosti pórů, efektivní viskozita, channeling