常见多孔介质简易重构法

发布时间：2021-08-30 14:59

　　多孔介质在自然界和工业生产中应用非常广泛,实物状多孔形貌在理论研究时需要对结构进行数据信息转化。针对常见的随机形、纤维丝形和圆形结构,建立简易的固体生长步骤,通过计算机重构出各种多孔形貌,并对不同相区域进行数据化命名以便识别和应用。 

【文章来源】：科技风. 2019,(28)

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【部分图文】：

随机形多孔结构(a)孔隙率

成众多圆柱体直至到达规定的孔隙率。此外，通过控制随机直线的方位角可实现纤维丝的方向均匀程度。随机圆形颗粒体以众多圆形或球体组成。根据给定生长核分布概率随机确定圆心或球心的位置，对不同圆(球)心按照随机的生长概率生长一层圆面或球面，直至到达规定的孔隙率。此外，通过控制不同圆形或球体是否发生重叠，可实现弹性结构和刚性结构。对上述多孔结构的相区域进行数据化设置，将固体相设为“1”，孔隙相设为“0”，输出多孔介质数据文件并用Tecplot后处理进行结构图像化，如图1至图3所示。(a)孔隙率0．7，各向异性(b)孔隙率0．7，各向同性图1随机形多孔结构(a)纤维丝直径3、孔隙率0．5(b)纤维丝直径5，孔隙率0．7图2纤维丝多孔结构，方位角均为0-360°L(a)弹性体，孔隙率0．5(b)刚性体，孔隙率0．7(c)弹性体，孔隙率0．75图3圆形多孔结构3结论针对常见的随机形、纤维丝形及圆形多孔介质，采用计算机简易程序按照不同的生长步骤，重构出各多孔结构的二维形貌和三维形貌体。可通过调整生长核分布概率、生长概率控制随机特性，通过孔隙率、纤维丝直径、方位角、圆半径等参数实现规定的多孔结构参数。参考文献:［1］WangM，WangJ，PanN，etal．Mesoscopicpredictionsoftheeffectivethermalconductivityformicroscalerandomporousmedia［J］．PhysicalReviewE，2007，75(3):036702．基金项目:西安市科技计划项目“新型脂肪酸/碳纳米管相变复合材料在蓄能换热器中的热物性测试及强化传热研究”，项目编号:201805032YD10C


本文编号：3372993