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含少量气泡流体饱和孔隙介质中的弹性波

王婷 崔志文 刘金霞 王克协

含少量气泡流体饱和孔隙介质中的弹性波

王婷, 崔志文, 刘金霞, 王克协
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  • 考虑孔隙流体中含有少量气泡,且气泡在声波作用下线性振动,研究声波在这种孔隙介质中的传播特性.本文先由流体质量守恒方程和孔隙度微分与流体压力微分的关系推导出了含有气泡形式的渗流连续性方程;在处理渗流连续性方程中的气体体积分数时间导数时,应用Commander气泡线性振动理论导出气体体积分数时间导数与流体压强时间导数的关系,进而得到了修正的Biot形式的渗流连续性方程;最后结合Biot动力学方程求得了含气泡形式的位移场方程,便可得到两类纵波及一类横波的声学特性.通过对快、慢纵波的频散、衰减及两类波引起的流体位移与固体位移关系的考察,发现少量气泡的存在对快纵波和慢纵波的传播特性影响较大.
      通信作者: 崔志文, cuizw@jlu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:41474098,11134011)、吉林省科技发展计划(批准号:20180101282JC)和声场声信息国家重点实验室开放基金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-28
  • 修回日期:  2018-03-08
  • 刊出日期:  2018-06-05

含少量气泡流体饱和孔隙介质中的弹性波

  • 1. 吉林大学物理学院, 长春 130012
  • 通信作者: 崔志文, cuizw@jlu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:41474098,11134011)、吉林省科技发展计划(批准号:20180101282JC)和声场声信息国家重点实验室开放基金资助的课题.

摘要: 考虑孔隙流体中含有少量气泡,且气泡在声波作用下线性振动,研究声波在这种孔隙介质中的传播特性.本文先由流体质量守恒方程和孔隙度微分与流体压力微分的关系推导出了含有气泡形式的渗流连续性方程;在处理渗流连续性方程中的气体体积分数时间导数时,应用Commander气泡线性振动理论导出气体体积分数时间导数与流体压强时间导数的关系,进而得到了修正的Biot形式的渗流连续性方程;最后结合Biot动力学方程求得了含气泡形式的位移场方程,便可得到两类纵波及一类横波的声学特性.通过对快、慢纵波的频散、衰减及两类波引起的流体位移与固体位移关系的考察,发现少量气泡的存在对快纵波和慢纵波的传播特性影响较大.

English Abstract

参考文献 (27)

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