基于LBM的多孔介质/流体交界面滑移效应细观研究

发布时间：2024-05-14 21:47

　　本文采用格子Boltzmann方法对真实多孔介质复合腔体内的自然对流进行了研究,分析了在不同瑞利数Ra、多孔介质厚度δ和高度Y条件下交界面处的滑移效应的变化规律。利用X-CT技术对真实多孔介质材料进行断层扫描,通过Matlab对图片进行处理并导入格子Boltzmann模型中进行求解。计算结果表明:当0.1<Y<0.9,复合腔体交界面速度滑移系数α和应力跳跃系数β随高度Y基本保持不变,而在靠近上下壁面时(Y<0.1和Y>0.9)变化明显;在一定的高度处,α和β均随Ra数发生缓慢变化;多孔介质的厚度δ对α和β影响较小。

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【部分图文】：

图２扫描图像的处理流程??Ｆｉｇ．?２?Ｐｒａｃ；ｅｓｓ?ｐ＿ｅｓｓｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓｅａｎｎｅｄ?ｉｍａｇｅ??

于ＬＢＭ的多孔介质／流体交界面滑移效应细观研究?４１５??验观测，指出可渗透多孔介质／流体交界面处的速度?ｍａｎｎ模型。??是不连续的，并通过大量的实验数据分析研究，提出??了ｓｉ度滑移雜衅经验公式，奠定ｔ界面滑移效??应的研究基础，随后，Ｏｃｈｏａ－Ｔａｐｉａ?和?ＷｈｉｔａＷ....

图3物理模型示意图

图１多孔介质材料Ｘ－ＣＴ扫描图像

质结构获取及图片处理?＿??本文选取了分子筛、海绵、石膏和砖四种多孔??材料作为模拟样品，利用Ｘ－ＣＴ断层扫描技术对多?Ｚｅｒ〇ｈｅａｔｆ］ｕｘ??孔介质的内部结构进行扫描，获得的图像结果如图?＾?Ｃｒ〇１Ｃａ????图３物理模型示意图??不。?Ｆｉｇ．?３?Ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?....

图8速度滑移系数随高度的变化规律

４１８?工程热物理学报?３７卷??〇．２６ｈ＾＝ｌｘｌ〇３．．＾＝５ｘｌ〇３．．?．．．？＝ｌｘｌ〇４?效应凸显，而速度滑移系数的计算公式中仅考虑垂??ｊ?－＾－／？？＝５ｘｌ〇４－－＾－／？ｆｌ＝ｌｘｌ〇５?－＾．－＾＝５ｘｌ〇５！?直速度的影响，从而导致计算偏差。应力跳跃系数....

本文编号：3973456