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基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟
被引量：
9
1
作者
申林方
王志良
李邵军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期689-694,共6页
为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细...
为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细观渗流的数值模型。采用D2Q9模型考虑水分流动的离散速度分布,宏观边界条件为左右侧面为不透水边界(0)x yu=u=,上下边界设置不同的密度来控制压力边界,在微观边界条件上采用非平衡态外推格式。编制相应的计算程序,将计算区域内的多孔介质材料设置成流体(孔隙率φ=1.0,渗透率K=∞),验证了经典的Poiseuille流。此外,结合算例分别讨论了土体在压力作用下孔隙率、渗透率及渗透压力等影响因素与渗流速度的相互关系,研究表明该数值方法与Darcy定律得到的计算结果较为吻合。因此,基于REV尺度的格子Boltzmann方法可以有效地模拟土体的渗流机制,为进一步研究土体渗流特性提供了一种新的研究手段。
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关键词
格子博尔兹曼(Boltzmann)方法
表征
体元
(REV)
尺度
多孔介质
渗流场
数值模拟
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职称材料
REV尺度多孔介质格子Boltzmann方法的数学模型及应用的研究进展
被引量：
10
2
作者
张潇丹
雍玉梅
+4 位作者
李文军
赵元生
李媛媛
杨巧文
杨超
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1698-1712,共15页
综述了多孔介质表征体元尺度(REV)格子Boltzmann模型的研究进展,根据对多孔介质处理方式主要分为部分反弹模型和阻力模型两类,分析归纳了各类模型的优缺点。由于阻力模型中渗流的广义格子Boltzmann方程(GLBE)的作用力是基于GUO等的作用...
综述了多孔介质表征体元尺度(REV)格子Boltzmann模型的研究进展,根据对多孔介质处理方式主要分为部分反弹模型和阻力模型两类,分析归纳了各类模型的优缺点。由于阻力模型中渗流的广义格子Boltzmann方程(GLBE)的作用力是基于GUO等的作用力模型,可以准确得到宏观方程,不存在离散误差,且模型的平衡分布函数和作用力项中都包含反应介质特性的孔隙率,因而应用最为广泛。本文还重点介绍了REV尺度多孔介质LBE模型在流动、传热、传质、化学反应及相变等过程中的具体应用,认为REV尺度多孔介质内的三传一反数学模型中需要加入孔隙尺度因素,在更大工程尺度上应该考虑过程参数的各向异性,展望了REV尺度多孔介质LBE模型的发展和应用前景。
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关键词
多孔介质
表征体元尺度
格子BOLTZMANN方法
流动
传热
传质
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职称材料
题名
基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟
被引量：
9
1
作者
申林方
王志良
李邵军
机构
昆明理工大学建筑工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期689-694,共6页
基金
国家自然科学基金(No.51408284
No.51179187)
昆明理工大学人才培养基金(No.KKSY201306023)
文摘
为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细观渗流的数值模型。采用D2Q9模型考虑水分流动的离散速度分布,宏观边界条件为左右侧面为不透水边界(0)x yu=u=,上下边界设置不同的密度来控制压力边界,在微观边界条件上采用非平衡态外推格式。编制相应的计算程序,将计算区域内的多孔介质材料设置成流体(孔隙率φ=1.0,渗透率K=∞),验证了经典的Poiseuille流。此外,结合算例分别讨论了土体在压力作用下孔隙率、渗透率及渗透压力等影响因素与渗流速度的相互关系,研究表明该数值方法与Darcy定律得到的计算结果较为吻合。因此,基于REV尺度的格子Boltzmann方法可以有效地模拟土体的渗流机制,为进一步研究土体渗流特性提供了一种新的研究手段。
关键词
格子博尔兹曼(Boltzmann)方法
表征
体元
(REV)
尺度
多孔介质
渗流场
数值模拟
Keywords
lattice Boltzmann method
representative elementary volume(REV) scale
porous media
seepage field
numerical simulation
分类号
O357.3 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
REV尺度多孔介质格子Boltzmann方法的数学模型及应用的研究进展
被引量：
10
2
作者
张潇丹
雍玉梅
李文军
赵元生
李媛媛
杨巧文
杨超
机构
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室
华北科技学院环境工程学院
中国石油化工研究院渣油加氢实验室
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1698-1712,共15页
基金
国家自然科学基金(21276256
21490584)
+1 种基金
国家重点基础研究发展计划(2012CB224806)
中央高校基本科研业务费(3142013097)项目
文摘
综述了多孔介质表征体元尺度(REV)格子Boltzmann模型的研究进展,根据对多孔介质处理方式主要分为部分反弹模型和阻力模型两类,分析归纳了各类模型的优缺点。由于阻力模型中渗流的广义格子Boltzmann方程(GLBE)的作用力是基于GUO等的作用力模型,可以准确得到宏观方程,不存在离散误差,且模型的平衡分布函数和作用力项中都包含反应介质特性的孔隙率,因而应用最为广泛。本文还重点介绍了REV尺度多孔介质LBE模型在流动、传热、传质、化学反应及相变等过程中的具体应用,认为REV尺度多孔介质内的三传一反数学模型中需要加入孔隙尺度因素,在更大工程尺度上应该考虑过程参数的各向异性,展望了REV尺度多孔介质LBE模型的发展和应用前景。
关键词
多孔介质
表征体元尺度
格子BOLTZMANN方法
流动
传热
传质
Keywords
porous media
representative elementary volume（REV）
lattice Boltzmann method（LBM）
flow
heat transfer
mass transfer
分类号
TQ021.9 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟
申林方
王志良
李邵军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
REV尺度多孔介质格子Boltzmann方法的数学模型及应用的研究进展
张潇丹
雍玉梅
李文军
赵元生
李媛媛
杨巧文
杨超
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
10
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职称材料
已选择
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