多孔介质中流固作用力的动量交换计算

孟旭辉王亮郭照立

华中科技大学;

摘要：

流经多孔介质的流动广泛存在于化工生产、多孔颗粒悬浮流等领域,如何准确计算流体与多孔介质之间的作用力是研究此类流动的一个关键因素.作为一种有效的流体计算方法,格子波尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)常采用动量交换法计算流体与固体之间相互作用力.分析了流体流经多孔介质时两者的动量交换过程,提出了一种高效的动量交换法来计算流固作用力,并在孔隙尺度下对其进行了验证,结果表明该方法是可行的.进而将该方法推广到计算表征体元(表征体元)尺度下的流-固相互作用,并对不同雷诺数(Re)下的多孔方柱绕流问题进行了模拟和验证.

关键词：多孔介质、格子波尔兹曼方法、动量交换法、流固作用力

所属期刊栏目：46

分类号：O357.3(流体力学)

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China 51125024.国家自然科学基金基金资助项目51125024.

在线出版日期：2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：525-532