多孔介质／一纯流体耦合区域内可压缩气体的流动-化工学报.PDFVIP

维普资讯 第 54卷 第 9期 化 工 学 报 V01．54 N09 2003年 9月 Journal of Chemical Industry and Engineering (China) September 2003 多孔介质 ／纯一流体耦合区域 内可压缩气体 的流动 张锡文 李 亨 姚朝晖 (清华大学工程力学系 ，北京 100084) 摘 要 采用统一形式的修正 N-S方程描述多孔介质 ／纯流体耦合 区域的流动 ，提出了方程中用于处理多孔介质 内流动的源项确定方法，并利用成熟的CFD技术对圆管 内具有前后台阶的耦合区域 内可压缩气体的流动进行了 数值模拟 ，得到了与实验吻合 的计算结果 ． 关键词 多孔介质 耦合流动 可压缩流动 数值模拟 中圈分类号 O357．3 文献标识码 A 文章编号 0438—1157 (2003)09—1209—06 C0MPRESSIBLE GASFLOW IN POROUSMEDIA UID COUPLED AREAS ZItANG Xiwen，LIHengandYAO Zhaohui (DepartmentofEngineeringMechanics，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) Abstract Numericalsimulationandtheoreticalinvestigationoffluidflow na dheattrnasferinporousmedia／fluid coupledareashavebeenwidelystudide in recentyears．Few researches arefocusedoncompressiblegasflow in porousmedia／fluid couplde areas．Theunifide governing equationsforthefluid andpo rousmediaraeusedto describethecompressibleflow inporousmedia／fluidooupledraeas．A methodtodecidethesourcetermsforflow inpo rousmdeiaisalsopresentde ．Asanexample，adetailednumeriaclsimulationofcompressiblegas flow ina straightround pipewith po rousmedia／fluid coupled araesna d backwrad—facing and forwrad-facing stepsare carride outna dthecomputationalresultscoincidewiththeexperimentaldata． Keywords porousmedia，porous／fluidcoupledflow，compressibleflow ，nmu eriac lsimulation 种流动的传统的数值方法主要有两类 ：利用 Darcy 引 言 或 Forchheimer方程加滑移边界条件的数值模拟方 多孔介质 ／纯流体耦合 区域内流动和传热 问题 法 ；利用 Brinkman方程 或 Brinkman—Forchheimer 的数值模拟和理论分析已经成为多孔介质流动研究 方程的数值模拟方法 ]．然而，这些方法使用的控 中的一个热点