关键词： 固液相变   格子玻尔兹曼方法   两区域模型   三周期极小曲面   非均匀多孔介质  

摘要： 相变储能材料具有储能密度大、工作温度变化范围小以及受热时发生固态—液态—固态周期性存储和释放能量的特性,已经应用到建筑节能、电池热管理、太阳能发电等众多领域。然而大多数的相变材料由于导热系数较小,很大程度上影响了其在蓄热和放热过程中的速度,因此提高相变储能材料的导热性能具有重要的意义。在相变储能材料中加入高导热性能的骨架材料,为解决相变材料这一不足提供了有效方式。本文采用三维格子玻尔兹曼方法(LBM),在分析固液相变过程和相界面发展、演化规律,以及多孔介质渗流和多相流理论的基础上,建立了描述糊状区的两区域模型,即在糊状区中低含液率区域,采用扩展达西渗流模型;在糊状区中高含液率区域,采用多相流模型。并对建立的数学模型进行了验证,验证结果与经典文献有很好的一致性。基于建立的两区域模型,首先对腔体内的纯相变材料融化蓄热过程进行了数值模拟。结果表明:1)随着无量纲参数Ra数的增加,腔体内自然对流引起的热浮升力增加,糊状区发生弯曲,并出现上窄下宽的形状,相变材料融化速率提高;2)随着Ste数的增加,腔体内相变材料自然对流换热能力增强,在相同的时间下,融化速率越快;3)随着相变温度半径θR的增加,糊状区逐渐变厚,相变材料融化速率逐渐变慢,但θR对腔体内相变材料的传热影响不大。在分析纯相变材料融化蓄热的基础上,采用三周期极小曲面方法(TPMS)生成了均匀和非均匀固体骨架物理模型,把固体骨架物理模型添加到相变材料中,基于孔隙尺度分析骨架对固液相变过程以及糊状区发展、演化的影响。结果表明:1)骨架导热系数越高对相变材料融化蓄热影响越大,当导热系数比为10、50、100工况下,融化时间分别缩短了 12%、28%、31%;2)多孔介质复合材料孔隙率越低,复合相变材料的有效导热系数就越高,其融化蓄热速率也越高,在孔隙率为0.95、0.90、0.85的工况下,融化时间分别缩短了 13%、18%和24%,相变温度场的均匀性也随之增加,但骨架的添加一定程度上削弱了相变材料的自然对流;3)非均匀多孔介质的添加不仅加快了融化速度,而且使腔体内温度场分布更加均匀。

关键词： 孔隙尺度   多孔介质   光滑粒子流体动力学   溶质运移   扩散迂曲度   有效导热系数  

摘要： 多孔介质中溶质运移和热传导及其耦合效应的研究是环境岩土工程中的一个重要课题。传统的研究方法一般基于表征体元尺度,这一研究视角忽略了多孔介质最本质的孔隙结构特征,存在局限性。而基于孔隙尺度的观点,将孔隙的结构组成以及孔隙空间内发生的物理过程与介质的宏观特性联系起来,可更清晰地认识多孔介质溶质运移及热传导的物理本质。本研究基于光滑粒子流体动力学(SPH)发展了一种孔隙尺度的仿真实验方法,致力于揭示多孔介质的孔隙结构特征与其宏观溶质运移及传热特性的联系。多孔介质中的溶质运移和传热过程主要涉及到机械弥散、溶质扩散和热传导过程,控制因素分别为弥散度、迂曲度和有效导热系数。论文聚焦多孔介质内孔隙结构组成变化对上述三个参数的影响,重点研究弥散度、迂曲度和有效导热系数随孔隙结构特征参数的变化规律,并结合孔隙尺度仿真实验得到的相关规律,进一步建立便于工程应用的宏观数学模型。主要研究内容包括:(1)采用SPH方法求解描述孔隙水运动的纳维斯托克斯方程,以及描述溶质扩散和热传导过程的二阶抛物线型扩散方程,实现对孔隙尺度物理现象的模拟。并结合SPH特点,提出重构多孔介质数字模型的三维建模方法,提出考虑介质湿化和冻结状态的模拟方法。围绕弥散度、扩散迂曲度和有效导热系数,设计了恒流速粘性流体渗透仿真实验、土柱溶质非稳态扩散仿真实验和多相介质稳态热传导仿真实验。将计算结果与解析解进行对比,验证仿真实验的准确性。(2)弥散度、迂曲度和有效导热系数均与多孔介质的孔隙结构特征有密切联系。本文充分发挥数值实验优势,对实验条件和介质特征进行精准控制,通过大量的仿真实验结果,揭示弥散度、扩散迂曲度和有效导热系数与其他孔隙特征参数之间的规律。重点探究或检验了弥散度与速度差、迂曲路径差、孔隙率和迂曲度等的相关规律,迂曲度与颗粒形态、维度、孔隙率和比表面积等的相关规律,以及有效导热系数与孔隙率、饱和度和冻结率的相关规律。(3)结合仿真实验得到的参数规律,对相关算法和模型提出改进方法和创新思路。为描述含裂隙多孔介质的对流弥散作用,提出了两流区模型的简化解析式。为建立片层介质的迂曲度与片层倾角和颗粒尺寸的联系,提出了一种基于迂曲路径概率分布的几何迂曲度模型。此外,为描述非饱和多孔介质在湿化和冻结过程中导热系数的变化规律,通过在常温导热系数模型的基础上引入导热系数与冻结率的关系,建立了适用于冻结土的导热系数模型,并应用于冻土的水-热耦合问题。

关键词： 热障涂层   多尺度孔隙   力学性能   纳米压入   纳米冲击  

摘要： 热障涂层应用于燃气轮机、航空发动机等高温部件,需要同时具备高隔热和良好的力学性能。增加涂层的厚度可提高隔热效果,但同时容易积累应力造成涂层失效脱落。孔隙在热喷涂方法制备的热障涂层中较为常见,而封闭的孔隙是热的不良导体,可显著降低热导率,提高隔热性能。较大尺度孔隙的存在,会在一定程度上减小其抵抗变形能力,但同时微小孔隙的存在可在一定程度上缓和热障涂层的应力。因此,本文拟通过在热障涂层中引入纳米至数十微米多尺度分布的孔隙结构,在保证高隔热性能的同时提高其抗变形协调能力,研究多尺寸孔隙结构热障涂层的组织和力学性能的变化。通过陶瓷粉末空心多孔结构的移植和聚乙烯造孔剂的搭配,构建并制备微/纳米多尺度分布的孔隙结构热障涂层。通过扫描电子显微镜和三维X射线扫描技术分析热障涂层中的孔隙结构分布,验证热障涂层孔隙的微/纳米多尺度分布设计。利用Ansys有限元软件,模拟了含微/纳米多尺度孔隙的热障涂层在不同载荷下的纳米压入特性。随载荷增加,弹性模量呈现先增大后降低的情况,硬度值随载荷的增加而减小,与纳米压痕试验结果相比,比较相符。在孔隙模型单元格增加内聚力的基础上,根据Berkovich压头压入过程,模拟了微/纳米尺度孔隙的热障涂层的裂纹萌生和扩展情况。由于孔隙的存在,压头在压入涂层的过程中,随着载荷的加大,超过陶瓷层材料的强度,裂纹萌生,但是由于小尺度孔隙的存在,减少了应力集中现象,将应力分散到各个孔隙中,且由于孔隙数目增多,界面增多,裂纹扩展所需要的能量会在界面处消耗,能量不足以继续扩展,所以裂纹扩展的不多,由于大尺度孔隙是孤立的存在,裂纹扩展的能量慢慢的会被吸收,从而提高其韧性。与断裂韧性试验结果比较吻合。利用纳米压痕方法,研究多尺度孔隙结构热障涂层抵抗变形能力和变形回复特性。研究发现,微纳米孔隙的引入,使得热障涂层陶瓷层在抵抗变形阶段表现出“伪塑性”,在变形恢复阶段出现“伪弹性”,从而增强了微/纳米多尺度热障涂层的抵抗变形和变形恢复能力。与常规等离子喷涂制备的热障涂层相比,纳米/微多尺度孔隙涂层的硬度和模量分别提高了 20.23%和39.16%。通过纳米冲击技术,研究多尺度孔隙热障涂层的变形协调能力。研究发现,微纳米孔隙结构“伪塑性”、“伪弹性”变形的存在,可显著提高微/纳米尺度孔隙的变形协调能力。断裂韧性由常规热喷涂涂层的0.73 MPa·m0.5,提高到1.047 MPa·m0.5,断裂韧性提高30.28%。

关键词： 格子Boltzmann方法   多孔介质   气泡动力学   润湿性梯度结构  

摘要： 多孔介质中气泡的输运调控广泛存在于自然界及工程中的各个领域。合理配置多孔介质结构参数,可以加快气泡在多孔介质中的运动速度,从而强化气液两相流动与换热过程,对优化过程背景有着重要的意义。然而目前研究者更多关注于气泡运动特性本身,并针对较为简单的通道结构或绕流物时两相流动开展研究,基于多孔介质结构和润湿特性的调控对气泡输运特性的影响研究较少。格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann method,LBM)作为一种介观尺度的模拟方法,在处理复杂边界问题以及多相流过程中具有独特的优势。本论文以毛细输运过程为背景,通过LBM在孔隙尺度对多孔介质中气泡的输运特性进行了研究。分析了在维持一定毛细压力的同时,通过设计孔道结构和调控润湿性等方法,使气泡能够更快速地通过多孔介质层。论文的主要工作包括以下方面:根据格子Boltzmann伪势模型建立了多孔介质内的流动模型。通过对Maxwell构造理论、流体表面张力、壁面润湿性、气泡上升过程的形貌特征等算例,对模型进行了验证,模拟结果与已有文献吻合较好。针对气泡通过多孔介质的运动过程,分析了多孔介质孔隙率、壁面润湿特性、孔道排布及气泡水平方向初速度等对气泡输运过程和流场的影响。综合权衡气泡通过多孔介质所用时间、与壁面接触面积以及孔道毛细压力等因素,获得了多孔介质的孔隙率设计范围及孔道排布方式的选择依据,并发现壁面润湿性对气泡运动特性有着显著影响。还获得了在实际输运过程中,可以使气泡存在一定的水平方向初速度,从而能够更快地脱离多孔介质的策略。针对复杂多孔介质中气泡的输运调控,首先模拟了润湿性梯度表面上气泡的运动过程,证明了润湿性梯度结构可引导气泡的自发运动,并分析了不同润湿性梯度以及气泡尺寸对气泡自发运动过程的影响。并基于此,设计了两种润湿性组合结构,探究不同孔隙率及润湿性差异下气泡的输运特性。此外,将润湿性组合结构改进为润湿性梯度多孔结构。研究了不同润湿性梯度对气泡输运过程的引导作用,得到了最适宜毛细输运过程的多孔结构。并通过对气泡进行受力分析,说明了润湿性梯度结构对气泡的引导作用以及气泡运动过程中阻力减小的原因。为毛细输运过程中的孔道设计提供了相关理论基础与设计依据。

关键词： 高庙子膨润土   孔隙结构三维数字模型   多尺度融合叠加   孔隙结构特征表征   孔隙尺度渗流  

摘要： 作为我国高放核废料深地质处置库工程屏障缓冲/回填材料的首选材料,高庙子膨润土自身的渗流特性直接关系到处置库的整体密封性能,进而决定着处置库能否安全有效地将高水平放射性核废料进行长期隔离。事实上,高庙子膨润土的渗流特性直接取决于其内部的微观孔隙空间结构特征。因此,研究高庙子膨润土内部微观孔隙结构特征、流体渗流特性及二者之间的相互关系具有十分重要的现实意义。本论文综合运用三维数字模型重构理论、孔隙结构特征表征理论、孔隙网络模型构建理论和孔隙级渗流模拟理论,从微观角度对高庙子膨润土的多尺度孔隙结构特征及其渗流特性进行了系统的研究,并获得了如下创新性成果:(1)综合考虑高庙子膨润土不同尺度孔隙结构三维数字模型重构的精度、效率及经济成本因素,除直接使用CT和FIB/SEM三维扫描成像技术分别完成纳米级和微米级孔隙结构模型的重构外,提出了一种基于增量计算来对统计函数进行更新的改进模拟退火数值重构算法,并随后使用该算法分别完成了纳米级和亚微米级孔隙结构模型的重构。改进模拟退火算法较传统算法具有更高的模型重构效率,从而使得大尺寸试样的数值重构成为可能。(2)基于灰度图像内部像素点的灰度梯度信息,通过分析像素梯度分布直方图形态及像素类别的对应关系,提出了一种能够适用于具有单峰像素灰度分布图像的全自动孔隙阈值确定和分割算法。该算法较已有算法具有更强的鲁棒性,并成功对本文经由物理扫描所得到的不同尺度原始灰度图像的孔隙区域进行了分割提取,其结果与核磁共振测试结果具有较好的一致性。(3)根据不同尺度图像像素点彼此间所遵循的内在逻辑对应和相互转化关系,提出了一种可将高分辨率像素点转化为低分辨率像素点的粗化准则,并进一步建立了一种更加合理的可用于不同尺度图像叠加以构建多尺度模型的融合判定标准。使用该标准,成功实现了不同尺度孔隙结构模型彼此间的叠加融合,得到了能够同时包含纳米-亚微米级孔隙的多尺度模型。(4)通过引入离散空间区域内部孔隙几何形状的最大球定义,提出了一种基于连续孔径概念的改进孔径分布提取算法,该算法在结果准确度和计算效率方面较已有算法均进行了显著的提高。随后,使用该算法完成了对不同尺度孔隙结构模型孔径分布信息的定量化提取表征。同时,构建了高庙子膨润土不同尺度孔隙网络模型,并对其所包含的各类孔隙空间信息进行了定量化的提取表征。分析了不同尺度对孔隙结构特征参数的影响,证明融合叠加所得到的多尺度模型能够更加准确和全面地代表试样内部的真实孔隙结构特征。(5)利用已获得的各类孔隙结构特征参数,理论分析了其对高庙子膨润土试样渗流特性的影响,进而建立了孔隙结构特征参数与渗透率间的定量关系。使用上述关系及其他已有经验关系完成了对高庙子膨润土不同尺度试样的渗透率预测,对比实验测试结果表明上述关关系仅用于对试样渗流特性的定性评估。(6)基于高庙子膨润土不同尺度下的真实孔隙几何结构模型及相应孔隙网络模型,分别使用有限单元法和单相流模拟法开展了微观孔隙尺度上流体流动传输的数值模拟计算,揭示了孔隙尺度流体流动机理。对比宏观尺度试样渗透率的实验测试结果,发现融合叠加所得到的多尺度模型的渗透率数值与实验值表现出了较高的一致性,进一步证明了本文所使用高庙子膨润土试样内部孔隙结构多尺度三维数字模型、孔隙网络模型及相应各类模型重构-叠加-提取算法的准确性。本论文共有图105幅,表12张,参考文献275篇。

关键词： 多孔介质蒸发   毛细失稳   残余液相   角液膜  

摘要： 本文讨论了发生在多孔介质蒸发过程中影响蒸发过程的两个重要物理机理。首先是毛细失稳现象。在实验中观测到,随着多孔网络蒸发的进行,液相能够入侵气相占据的孔隙,并且夹断形成一个气泡,该气泡持续移动直至达到稳定。由于多孔网络中存在润湿性的非均一性,而且孔隙的尺寸也大小不一,因而导致了不同弯液面间的相互作用,形成了毛细失稳现象。毛细失稳现象诱使的两相驱替过程的时间尺度远小于蒸发过程。结合图像处理,本文细致地分析了毛细失稳过程中各个弯液面间的相互作用过程。在毛细失稳过程中,由几何突扩导致的阻碍弯液面移动的毛细阀效应被残余液相的存在极大的抑制,这一孔隙尺度机理进一步有利于毛细失稳过程的持续发生。为了更好地理解毛细失稳诱使的两相驱替过程,本研究建立了一种新的同时考虑毛细力、粘性力、惯性力以及毛细阀效应的孔网络模型,而惯性力在之前的孔网络模型研究工作中几乎没有被考虑过。孔网络模型的模拟结果与实验结果对比较好。基于这一新的模型,本文还对比了考虑和不考虑惯性力的两种情况的模拟结果,从而进一步考察惯性力的作用。第二个重要的物理机理是在多孔介质蒸发过程中存在的连续与间断角液膜。本研究建立了考虑这一因素的孔网络模型,并与实验结果进行了对比。本文通过对比三种不同的孔网络模型以分析连续与间断角液膜对蒸发过程的影响,这三种模型分别是考虑连续与间断角液膜的动态孔网络模型和准静态孔网络模型,以及不考虑角液膜的动态孔网络模型。其中,第一个模型的模拟结果与实验结果对比最好。而且分析证明,当角液膜存在时,即使对于尺寸较小的多孔网络,粘性力的作用依然需要被考虑。连续角液膜可与蒸发表面相连接从而使多孔介质维持较高的蒸发速率,但是连续角液膜可以被局部凸起的几何结构导致的毛细剪效应打断。

关键词： 孔隙尺度   SPH方法   牛顿流体   幂律流体   粘弹性流体  

摘要： 经过多年的注水开发,大部分油田进入了高含水或者特高含水开发阶段,储层的微观孔隙结构与开发初期相比发生了较大的变化,基于原始取芯岩样的测试结果已无法准确描述储层的渗流规律,亟需全面深入的了解孔隙尺度下储层中流体的流动规律,进一步为油田开发提供依据。因此,本论文基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法研究了孔隙尺度下牛顿流体、幂律流体和粘弹性流体三种不同驱油体系的运移规律。首先,编制了SPH计算程序,并应用经典的Poiseuille流验证了程序计算的准确性与可靠性。然后,应用梯形孔隙理论对复杂的孔隙结构进行了简化并建立了简化的毛管模型。最后,基于毛管模型,模拟了水、HPAM和Oldroyd-B三种不同的驱油体系在孔隙尺度下毛管内的流动状态,得到了不同形状的毛管模型中不同压差下毛管中流量的变化、毛管中速度分布和相应的速度变化云图,得到了不同孔喉比条件下压差与流量的关系。计算结果表明:孔隙尺度下牛顿流体的流量和压差始终呈线性关系,幂律流体和粘弹性流体的压差与流量呈指数关系。对于牛顿流体,孔喉比大于2.5时,且随着孔喉比增大,流量与压差的之间的非线性关系逐渐明显。对于非牛顿幂律流体和粘弹性流体,在孔喉比大于5时,毛管中流量与压差开始呈现出非指数关系,且孔喉比越大,流量与压差的非指数性越差。通过对比不同横截面形状的毛管模型发现:孔隙形状为圆形时,流动阻力最小。当驱油体系为牛顿流体时,相同压差下,圆形截面的流量分别为矩形和三角形截面流量的1.14倍和1.38倍;变截面毛管中,相同压差下,圆形截面的流量分别为矩形和三角形截面流量的1.14倍和1.44倍。驱油体系为幂律流体和粘弹性流体时,圆形截面的毛管中流量最大,等截面毛管中,三角形截面流体流量次之,矩形截面流体的流量最小;而在变截面毛管中相反。

关键词： 碳捕集埋存   数字岩心   溶蚀模式   对流扩散   单相流模拟  

摘要： 碳酸盐岩的孔隙结构对溶蚀通道的形成和相关反应传输过程有强烈的影响。这些效应在碳捕集埋存（CCS）的工程操作中是至关重要的。然而,对于饱和CO2盐水在储层条件下如何改变孔隙结构的系统性研究非常有限。为提供更加详细的信息,本论文对均质孔隙型、非均质孔隙型、裂缝型和溶洞型碳酸盐岩的溶解模式进行了研究。通过孔隙半径分布曲线和归一化速度分布曲线筛选出物理非均质性不同的岩心,制备饱和CO2盐水后,在8 MPa孔隙压力下驱替碳酸盐岩样品,并在驱替进行至100 PV、500 PV、1000 PV、1500 PV、2000 PV时以两个分辨率（4.26μm和21.14μm）扫描岩心,从而获取动态孔隙结构变化。研究发现孔隙结构的差异所造成的物理非均质性对酸化盐水与岩石颗粒的反应有很大影响。在均质孔隙型样品中形成了由分支通道包围的优势渗流通道,且流场分布均匀;非均质孔隙型样品和溶洞型样品中发育单一溶蚀通道,该通道中汇集了大量的流线;裂缝型样品中的溶蚀通道在原始裂缝的基础上发育,裂缝中观察到颗粒运移现象。沿着酸化盐水的流动方向,均质孔隙型样品的孔隙度均匀增加;非均质样品、裂缝型样品和溶洞型样品的孔隙度,增加在初始孔隙空间发育的地方。物理非均质性越强的样品渗透率增长越快。所有样品的有效反应速率都随时间而降低,传质扩散的过程中H+的对流速率远高于扩散速率,且对流主导的运输效应在裂缝中最强。本论文绘制了四块样品的Pe-Da分布,显示均匀溶解和非均匀溶解的分界线为Da=10-4,但随着孔隙几何形状复杂度的增加,Da分布范围缩小,溶解趋向于非均匀。最后总结了所有样品的溶解模式。本论文的工作为CCS中的石灰岩的溶解提供了关键的认识,表明CO2注入可能导致地质断层的复活和井眼周围的地层伤害。

关键词： 高含水期   N-S方程   剩余油   提高采收率   渗透率   孔隙尺度  

摘要： 水驱是开发油气资源的重要手段,我国超过70%的油气资源通过水驱采出。此外,中国东部多数油田都已经进入高含水期甚至特高含水期,但油田整体采出程度仍然较低。由于高含水期剩余油的“非连续”分布,基于达西定律发展而来的油水两相渗流理论已无法准确描述孔隙尺度的两相流动过程。本研究基于Navier-Stokes(N-S)方程的微观两相流模型,在孔隙尺度研究油水流动状态及规律,以揭示非连续油相在孔隙尺度的运动规律及其动力学机制。主要结论如下:首先,通过研究单一粗糙喉道内的水驱油过程,发现理想光滑喉道内的水驱油流量显著偏高,喉道壁面粗糙性对于水驱油过程存在显著影响。壁面粗糙性会促进注入水粘性指进现象的形成,导致较低的采收率及较早的见水时间,并分析了壁面润湿性、毛管数大小及粗糙度等因素对粗糙喉道内油水两相流动的影响;其次,构建了复杂二维多孔介质模型用以研究高含水期剩余油分布及其形成机理,并在孔隙尺度探究表面活性剂驱、聚合物驱提高采收率机理及其影响因素。结果表明孔隙结构、壁面润湿性以及毛管力是影响高含水期剩余油分布与类型的主要因素。表面活性剂驱的低界面张力特性在提高洗油效率的同时也会提高微观波及系数,但其提高采收率的同时也会缩短无水采油期。聚合物驱通过减小不同尺寸喉道内的动阻比来提高波及系数。此外,表面活性剂提高采收率的效果与其使用时间存在密切相关性;第三,通过研究微观多孔介质内的水驱油过程建立了相对渗透率与微观油水分布之间的联系,结果表明水驱特征曲线在高含水期上翘的内在原因是水驱进入高含水期后,多孔介质内的剩余油由连续相变为非连续相,流动过程存在卡段、变形及滞留等过程,油相流动能力快速下降。壁面润湿性、油水粘度比及多孔介质非均质性对于水驱特征曲线在高含水期上翘时的临界含水率均有影响。本文基于N-S方程在孔隙尺度研究油水两相运动规律,并构建了微观油水分布及宏观多孔介质相对渗透率间的关系,为高含水油藏开发及相关油藏工程方法提供了理论支持。

关键词： 非均匀多孔介质   孔隙尺度   格子Boltzmann方法   传热传质   矿化反应  

摘要： 非均匀多孔介质内的反应输运过程广泛存在于能源、环境和化工等领域,如岩石酸化、CO地层压裂及封存等。该过程涉及到多组分流体流动、传热、传质、化学反应及固体结构演化等。本文基于格子Boltzmann方法,建立了模拟简化及复杂多孔介质内耦合流动传热传质过程的孔隙尺度模型。其中,不混溶流体流动、溶质输运、传热及固体结构演化分别使用Shan-Chen多组分格子Boltzmann模型、传质格子Boltzmann模型、传热格子Boltzmann模型及VOP方法处理。设计并搭建高温高压反应实验系统探究CO与岩石之间的相互作用规律,并使用孔隙尺度模拟对实验结果进行解释分析。结果表明多孔介质内部流动、传热、传质、不混相分布及固体结构演化过程之间具有高度耦合特性。多孔介质内不混相的存在可抑制固体溶解,降低温度下降速率,并增加酸的穿透深度。固体溶解、温度下降及酸的完全突破速率随不混相含量的增加而增大。不混相的侧面分布有助于多孔介质内优先通道的发展。多孔介质的非均匀性对流动传热传质过程有显著影响。可溶解组分周围不可溶解组分的存在会严重抑制其溶解过程。多孔介质孔隙率梯度的增加可促进固体溶解及不混相逃逸。增大速度、浓度及温度可加快固体的溶解过程。由CO和岩石间的反应实验及孔隙尺度的矿物酸蚀模拟可知,不同反应系统达到反应平衡的时间不同,CO与岩石的矿化反应可改变岩石孔隙结构及地层水的矿化度,增大岩石孔隙率,其增幅为2.53%至5.54%。