近日，我院青年教师郭建威作为第一作者和共同通讯作者，与法国国家工业环境与风险研究院Farid Laouafa教授和法国图卢兹大学-法国国家科学研究中心-图卢兹流体力学研究所Michel Quintard教授（国际多孔介质协会主席）在《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)合作发表文章“On 2D approximations for dissolution problems in Hele-Shaw cells”。
含有裂隙的可溶性岩石的溶解在自然界和实际应用中都很常见。裂隙因其渗透系数远大于岩基而成为地下水、石油等地下流体的优先流经通道。当流体与岩石之间存在化学反应时，会使裂隙的开度逐渐变大。这一现象广泛应用于石油工程中，用以提高石油采收率。在二氧化碳地下封存的应用中，对流体-岩石的相互作用进行研究同样十分必要，有助于预测地下二氧化碳的稳定性。因裂隙在两个壁面延伸方向的尺度远大于其开度，因此可利用Hele-Shaw单元对其进行建模，并在满足一定假设的前提条件下对其进行尺度上推，将三维溶解问题简化为二维问题（如图1所示）。文章还探讨了雷诺数、佩克莱特数、达西数和瑞利数等无量纲数对二维宏观模型的影响（如图2所示）。
图1 (a)三维直接数值模拟和(b)二维数值模拟的Hele-Shaw单元形貌及相应边界条件。
图2不同雷诺数、佩克莱特数和瑞利数下，石膏微柱经过900秒溶解后的二维Hele-Shaw（HS）模型结果与直接数值模拟的横截面形貌（Bottom, Middle和Top分别代表微柱的底部、中部和顶部）对比。
该研究受国家自然科学基金（No. 12102371）和四川省自然科学基金（No. 2022NSFSC1932）的支持。
原文信息：
J. Guo, F. Laouafa, and M. Quintard, On 2D approximations for dissolution problems in Hele-Shaw cells, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 66, 234711 (2023), https://doi.org/10.1007/s11433-022-2010-7
