基于真实多孔介质三维重建的双扩散自然对流模拟研究

发布时间：2024-11-06 19:40

　　自然界中存在许多天然多孔状生物体,历经生物进化,形成了形态多样且结构复杂的多孔结构,具有优良的传热传质性能。基于多孔介质内流动和传热传质现象的研究,已在建筑节能、能源化工、食品加工、生命科学等诸多领域展开了应用,且随着社会发展的需求,对所应用的多孔介质的结构性能提出了更高的要求。因此,开展基于仿生天然生物多孔结构的传热传质研究,对改进多孔介质结构的现有应用,降低建筑、工业等领域的能源消耗具有重要的现实意义。本文拟定以香菇为研究对象,通过实验研究和数值模拟相结合的方法,基于孔隙尺度对真实多孔介质结构的双扩散自然对流现象进行了研究。本文完成了真实多孔介质结构的三维重建。采用计算机断层扫描技术获取香菇孔隙结构的断面扫描图像序列,再对其进行滤波、去噪和阈值分割处理,实现图像序列的三维可视化,最终获得了真实多孔介质的三维微观孔隙结构。本文建立了真实多孔介质腔体内的双扩散自然对流数学模型。采用有限元方法对建立的数学模型从纯流体的双扩散数值模拟和多孔介质骨架与流体之间的耦合两个方面进行了验证,并将数值计算结果与已有文献中的数值计算结果进行比较,验证了所建数学模型的正确性。本文进行了真实多孔介质腔体内双...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

山东建筑大学硕士学位论文11电流等参数。在高能驱动下，射线源发射出的X射线在样品内部发生散射作用，CT通过单轴侧的射线透过待测样品，由于待测样品内部各组分透过和吸收X射线的程度不同，导致透过待测样品的X射线衰减也不相同，这些X射线被探测器接收，探测器将射线信号转换成电信号，最后数....

山东建筑大学硕士学位论文12真空冷冻干燥技术的优点在于能够使样品的内部结构和外部形状基本不变。此外，真空冷冻干燥处理后的香菇内部主要包括固体和空气，这两种材料对X射线的吸收程度差异较大，使断面扫描图对比度更大，成像更清晰。Micro-CT实验扫描材料取香菇菌盖部位约1cm直径的结....

山东建筑大学硕士学位论文13化到255，对应图片上的从黑变化到白，表示样品的孔道分布方式及结构信息，灰度值越高则物质的密度越大。其中，样品的白色区域由于密度大，为真实多孔介质固体骨架部分；黑灰色区域由于其密度小，则为真实多孔介质的孔隙部分。利用获得的断面扫描图可对样品进行三维重构....

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本文编号：4011505