REV尺度多孔介质格子Boltzmann方法的数学模型及应用的研究进展

发布时间：2018-01-20 07:00

本文关键词： 多孔介质表征体元尺度格子Boltzmann方法流动传热传质　出处：《化工进展》2016年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：综述了多孔介质表征体元尺度(REV)格子Boltzmann模型的研究进展,根据对多孔介质处理方式主要分为部分反弹模型和阻力模型两类,分析归纳了各类模型的优缺点。由于阻力模型中渗流的广义格子Boltzmann方程(GLBE)的作用力是基于GUO等的作用力模型,可以准确得到宏观方程,不存在离散误差,且模型的平衡分布函数和作用力项中都包含反应介质特性的孔隙率,因而应用最为广泛。本文还重点介绍了REV尺度多孔介质LBE模型在流动、传热、传质、化学反应及相变等过程中的具体应用,认为REV尺度多孔介质内的三传一反数学模型中需要加入孔隙尺度因素,在更大工程尺度上应该考虑过程参数的各向异性,展望了REV尺度多孔介质LBE模型的发展和应用前景。
[Abstract]:In this paper, the research progress of porous media representation volume element scale (RevR) lattice Boltzmann model is reviewed. According to the treatment of porous media, it can be divided into two types: partial rebound model and resistance model. The advantages and disadvantages of all kinds of models are analyzed and summarized. Because the interaction force of the generalized lattice Boltzmann equation in resistance model is based on the model of GUO et al. The macroscopic equation can be obtained accurately, there is no discrete error, and the equilibrium distribution function and the force term of the model both contain the porosity of the characteristics of the reaction medium. Therefore, the application of REV scale porous media LBE model in flow, heat transfer, mass transfer, chemical reaction and phase transition is also introduced. It is considered that the factor of pore scale should be added to the three-pass inverse mathematical model in REV scale porous media, and the anisotropy of process parameters should be considered on a larger engineering scale. The development and application prospect of LBE model for REV scale porous media are prospected.
【作者单位】：中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室;华北科技学院环境工程学院;中国石油化工研究院渣油加氢实验室;
【基金】：国家自然科学基金(21276256,21490584) 国家重点基础研究发展计划(2012CB224806) 中央高校基本科研业务费(3142013097)项目
【分类号】：O357.3
【正文快照】： 验室,北京102200)流体在多孔介质内的流动是许多领域都涉及的一类复杂流动,在能源化工、生物医药、空气净化、污水处理等领域都有广泛应用。多孔介质内的流动是一种典型的多尺度问题,通常涉及3个尺度,即孔隙尺度、表征体元尺度(REV)和宏观尺度。格子Boltzmann方法(LBM)是介于

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