具有超薄厚度的多孔介质中Stokes流的均匀化

主要研究了在三维的多孔介质中具有超薄厚度的区域上Stokes流的均匀化.经过细致地分析,文章最后论证了当流体区域的厚度充分小时,流体的运动状态满足平面流中的“达西定律”。     

关于定常Stokes绕流的悖论

证明了定常Ｓｔｏｋｅｓ绕流ｖ≡０，即Ｓｔｏｋｅｓ悖论，如果相应的Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ积分有限，或者，当｜ｘ｜→∞时，｜ｖ（ｘ）｜＝Ｏ（ｌｎα｜ｘ｜）（α≥０，ｎ＝２），｜ｖ（ｘ）｜＝Ｏ（｜ｘ｜２－ｎ）（ｎ＞２）．     

泡沫型多孔介质中非达西流立方框架模型

该文研究泡沫型多孔介质中的流动特性，提出了一种正立方几何框架模型和相应的数理模型，模型中既考虑了固体介质表面摩擦阻力的作用，也考虑了介多丝形状阻力引起的惯性效应，得到适用于泡沫型多孔介质的非达西流关系式及主要系数的计算式。直接由结构参数即可求得泡沫材料的渗透率Ｋ及非线性Ｆ－Ｗ流动关系式中二次项系数Ｆ，其计算结果与实测值有较好的一致性。在这类多孔介质中的应用中对流动特性的理论预测具有工程实用价值。     

Navier-Stokes流近临界指标的均匀化

主要研究了在三维的多孔介质中近临界指标的定常Navier-Stokes流的均匀化.采用渐近展开的方法.得到了当孔径充分小时,流体的运动状态满足"双压力均匀化方程",同时也利用构造的辅助问题的解,得到双压力方程解的表述形式.     

非均匀多孔介质渗透率粗化的有限分析算法

基于有限分析算法,提出了一种求解非均匀多孔介质“粗化”渗透率的数值方法,该方法适用于由线性Darcy
定律描述的渗流场。新算法沿用了Durlofsky 提出的双周期边界条件,可以计算出完整的渗透率张量,具有很高的计
算效率。经过多个数值算例的检验,新算法在粗网格条件下,即仅将每个原始网格细分至2×2 或3×3 的计算网格,就
可以获得相当高的精度。相对传统算法而言,当相邻网格渗透率差异较大时,不需将网格划分得足够密,即可获得相
对准确的计算值,大大减少了计算时间。     

改进的小波数值均匀化方法求解非均质多孔介质中的渗流问题

改进了小波数值均匀化方法,并将其应用于非均质多孔介质中的渗流问题。对振荡变化以及随机变化两种非均质多孔介质中的稳定流问题,分别用改进的小波数值均匀化方法进行了求解。计算结果的对比表明,改进的小波数值均匀化方法与传统的有限差分法比较,既大大地节省了计算量,又获得了较好的精度;与小波数值均匀化方法比较,进一步提高了计算精度。     

小波数值均匀化方法求解非均质多孔介质中的非稳定流动问题

详细介绍了小波数值均匀化方法,并将其应用于非均质多孔介质中的非稳定流问题,对连续变化、振荡变化以及随机变化三种非均质多孔介质中的非稳定流问题,分别用小波数值均匀化方法进行了求解.计算结果的对比表明,小波数值均匀化方法比传统的有限体积法有效,既大大地节省了计算量又获得了较好的精度.     

粘弹性多孔介质第三越流理论的研究

本文研究了夹有弱透水层的粘弹性双层含水层组的渗流问题,提出了粘弹性多孔介质中的第三类越流模型,给出了该模型的严格解,得到粘弹性含水层组中各层水位变化的计算公式。并给出了计算实例。     

多孔介质振荡流格子-Boltzmann模拟

为研究多孔介质内振荡流流动特性,该文将格子-Boltzmann方法对多孔介质内的振荡流过程进行了数值研究.采用四参数方法构造了多孔介质结构模型,对多孔介质内的振荡流过程的模拟结果表明;多孔介质振荡流的最大压差随最大Renoylds数的增加而迅速增加,在Renoylds数小于100的范围内,最大阻力系数与最大Renoylds数呈反比例关系,与文献报道的实验结果一致;在孔隙率小于0.85范围内,压差与流速之间的相位差变化较小,孔隙率继续增加时,相位差随孔隙率的增加而线性降低.     

具强非线性源的多孔介质方程的Cauchy问题

主要研究了方程ut-Δum=t-σuq的Cauchy问题,其中初值是Radon测度。当θ[q-1-(1-σ)(m-1)]<2(1-σ)时,得到了解的存在性。同时证明了这一假设条件对解的存在性来说是最优的。     

牛顿流体在充满多孔介质圆管内的结构流特征

引入研究多孔介质流体流动的体积平均方法和体均原理,采用Darcy阻力经验公式和Forch-heimer修正,得到了多孔介质内流体流动的Brinkman-Forchheimer广义Darcy定律.提出了牛顿流体在充满多孔介质管道内的结构流概念,并通过边界层动量积分计算证实了流核的存在,获得了流核流速和流核半径的计算结果;分析了Darcy数和惯性参数对速度剖面的影响程度.     

多孔介质模型在二次滤网内流场分析中的应用

使用计算流体动力学软件FLUENT分析了二次滤网的内部流动,并利用其结果输出功能计算了滤网阻力.多孔介质模型形象地描绘出了二次滤网的内部流场,获得了该型号滤网的内部流动规律.滤网面的形状改变了流体的流动,加强筋板使局部流动复杂化,但同时起了导流作用.对排污工况研究发现,排污顺畅.     

多孔介质水体渗流特性研究

针对实际现场承压含水层中水压力传递的滞流效应,通过室内模型实验模拟上游水头变动下,承压含水层中水压力传递的变化;并对其变化规律进行分析研究。在前人研究的基础上,在实验槽中填装4种土样进行实验。对上游突变水头(非稳定渗流)作用下渗流过程水压力传递的滞后性进行研究。观测到上游水头变化与土样中各测点的水头响应有一滞后时间,该传递滞后时间与多孔介质的性质及测量点的间距有关。     

Mixed convection around a heated vertical cylinder embedded in porous medium

Numerical simulation has been performed to investigate the combined effects of wake flow pattern and buoyancy on the characteristics of the flow and heat transfer for the mixed convective flow around a vertical cylinder embedded in porous medium. Three-dimensional Darcy's equations are solved. The discretization procedure for the governing equations is based on the finite-volume method. Peclect number and Rayleigh number are two major independent parameters representing the effects of the flow and heat transfer, respectively. The flow pattern, temperature distribution, and Nusselt number distribution are investigated in wide ranges of these independent parameters. Correlation results for the onset of the secondary flow and enhancement of the heat transfer are presented and discussed.     

多孔介质催化燃烧特性的数值分析

采用Deutschman甲烷/空气/铂氧化表面反应机理,气相反应采用GRI3.0机理,基于体积平均的双温度模型,对Pt催化的甲烷/空气在多孔介质燃烧器内的预混燃烧进行一维数值模拟,并与惰性多孔介质内预混燃烧结果进行比较.数值研究结果表明,有催化时,多孔介质内火焰面前移,且随着进口质量流率增大,火焰面前移更明显.催化使得多孔介质内温度分布更均匀,反应区内的最高温度亦低于惰性多孔介质过滤燃烧的最高值.催化剂的引入还可缩小燃烧器尺寸,有效降低污染物的排放.