复杂微通道气体流动的格子Boltzmann模拟

摘要：

构建了一个模拟复杂微通道内气体流动的多松弛格子Boltzmann模型.该模型采用动力学曲面滑移边界,考虑了微尺度效应和努森层影响.此外,为了更准确地描述微通道内气体的滑移速度,在模型中引入孔隙局部Kn数来代替平均Kn数.之后采用Poiseuille流对模型进行验证,模拟结果与用直接模拟蒙特卡洛方法和分子模拟结果吻合较好,证明了该模型模拟微通道内处于滑移区和过渡区气体流动的有效性.最后,采用该模型模拟多孔介质内气体渗流过程.结果表明,随着孔隙平均Kn数的增加,多孔介质内的高渗区域增加,且优先从小孔隙中开始增加,这是由于小孔隙中微尺度效应更加明显,相对大孔隙流动阻力更小所致.

关键词：格子Boltzmann方法努森层微尺度效应气体渗流

所属期刊栏目：39

分类号：O357.3(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费资助项目

在线出版日期：2022-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：641-648