Проницаемость двумерной пористой среды из волокон квадратного сечения (ячеечная модель)
Автор: Мосина Екатерина Владимировна, Чернышев Игорь Викторович
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Компьютерное моделирование
Статья в выпуске: 2 (39), 2017 года.
Бесплатный доступ
В рамках ячеечной модели численно решена задача о поперечном обтекании системы волокон (стержней) квадратного сечения. Решение для отдельной ячейки получено в приближении малых чисел Рейнольдса с краевыми условиями Хаппеля (равенство нулю нормальной составляющей скорости и касательного напряжения) на границе ячейки. Вычислена гидродинамическая проницаемость такой модельной волокнистой пористой среды. Проведено сопоставление с результатами других авторов для систем стержней квадратного и круглого сечения в широком диапазоне изменения концентрации включений. Предложены аналитические зависимости, наиболее адекватно описывающие проницаемость системы квадратных волокон.
Модельная пористая среда, волокна квадратного сечения, приближение стокса, ячеечная модель хаппеля, проницаемость
Короткий адрес: https://sciup.org/14969044
IDR: 14969044 | DOI: 10.15688/jvolsu1.2017.2.5
Список литературы Проницаемость двумерной пористой среды из волокон квадратного сечения (ячеечная модель)
- Андерсон, Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен/Д. Андерсон, Дж. Таннехил, Р. Плетчер. -М.: Мир, 1990. -Т. 2. -392 c.
- Кирдан, П. С. Коэффициент проницаемости двумерной решетки твердых частиц в медленном поступательном потоке: магистерская диссертация по направлению подготовки магистров «Прикладная математика и информатика»/Кирдан Павел Сергеевич. -Волгоград, 2012. -27 c.
- Лейбензон, Л. С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде/Л. С. Лейбензон. -М.; Л.: Гостехиздат, 1947. -245 c.
- Мосина, Е. В. Течение жидкости в окрестности пористой границы/Е. В. Мосина, И. В. Чернышев//Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. -2011. -Вып. 4. -№ 3. -C. 999-1001.
- Мосина, Е. В. Условие скольжения на поверхности модельной волокнистой пористой среды/Е. В. Мосина, И. В. Чернышев//Письма в ЖТФ. -2009. -Т. 35, вып. 5. -C. 103-110.
- Мосина, Е. В. Численное исследование течения на границе жидкость -пористая среда/Е. В. Мосина//ТОХТ. -2010. -Т. 44, вып. 5. -C. 536-542.
- Хаппель, Дж. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса/Дж. Хаппель, Г. Бреннер. -М.: Мир, 1976. -631 c.
- Analytical determination of the permeability for slow flow past periodic arrays of cylinders with different cross sections/A. C. Bayta¸s, D. Erdem¸s, H. Acar, O. ¸ Cetiner, H. Ba¸sci//J. Porous Med. -2012. -Vol. 15. -P. 1009-1018. - DOI: 10.1615/JPorMedia.v15.i11.20
- Drummond, J. E. Laminar viscous flow through regular arrays of parallel solid cylinders/J. E. Drummond, M. I. Tahir//Int. J. Multiphase Flow. -1984. -Vol. 10. -P. 515-540. - DOI: 10.1016/0301-9322(84)90079-X
- Hellou, M. Stokes flow through microstructural model of fibrous media/M. Hellou, J. Martinez, M. El Yazidi//Mech. Res. Commun. -2004. -Vol. 31. -P. 97-103. - DOI: 10.1016/S0093-6413(03)00081-8
- James, D. F. Flow at the interface of a model fibrous porous medium/D. F. James, A. M. J. Davis//J. Fluid Mech. -2001. -Vol. 426. -P. 47-72. - DOI: 10.1017/S0022112000002160
- Tahir, M. A. Influence of fiber orientation on the transverse permeability of porous media/M. A. Tahir, H. V. Tafreshi//Phys. Fluids. -2009. -Vol. 21. -Article ID: 083604-1-083604-5. - DOI: 10.1063/1.3211192
- Tamayol, A. Transverse permeability of fibrous porous media/A. Tamayol, M. Bahrami//Phys. Review. -2011. -Vol. 83 (E). -Article ID: 046314-1-046314-9. -DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.09.032.
- Wang, C. Y. Stokes flow through an array of rectangular fibers/C. Y. Wang//Int. J. Multiphase Flow. -1996. -Vol. 22. -P. 185-194. - DOI: 10.1016/0301-9322(95)00063-1
- Yadav, P. K. Slow motion of a porous cylindrical shell in a concentric cylindrical cavity/P. K. Yadav//Meccanica. -2013. -Vol. 48. -P. 1607-1622. - DOI: 10.1007/s11012-012-9689-0
