Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân Tích Chuyển Giao Động Lượng Trong Một Bể Kín Được Kích Hoạt Bởi Nắp Chứa Chất Trung Gian Brinkman–Forchheimer
Tóm tắt
Phương pháp CE/SE (phương pháp yếu tố bảo toàn không gian-thời gian và yếu tố giải pháp) có độ chính xác bậc hai đã được đề xuất. Phương pháp tiền xử lý đã được giới thiệu để chuyển đổi các phương trình parabol thành các phương trình hyperbol, mà được giải chính xác bằng phương pháp CE/SE. Bài nghiên cứu số này xem xét bể hình chữ nhật được kích hoạt bởi nắp chứa môi trường Brinkman-Forchheimer xốp. Phương trình Brinkman-Forchheimer được sử dụng để tích hợp cả tác động quán tính và độ nhớt. Các phương trình điều khiển được giải bằng cách tiếp cận CE/SE cải tiến. Các đặc tính của dòng chảy được phân tích với sự nhấn mạnh vào ảnh hưởng của số Darcy và độ sâu của bể. Kết quả cho thấy tác động của môi trường xốp làm giảm cả độ mạnh và số lượng xoáy, đặc biệt là đối với các bể sâu.
Từ khóa
#phương pháp CE/SE #môi trường Brinkman-Forchheimer #bể chứa #số Darcy #chuyển giao động lượngTài liệu tham khảo
Al-amiri A.M.: Analysis of momentum and energy transfer in a lid-driven cavity filled with a porous medium. Int. J. Heat Mass Transf. 43, 3513–3527 (2000)
Chang S.C.: The method of space-time conservation element and solution element—a new approach for solving the Navier–Stokes and Euler equations. J. Comput. Phys. 119, 295–324 (1995)
Chorin A.J.: Numerical solution of the Navier–Stokes equations. Math. Comput. 22, 745–762 (1968)
Costa V.A.F., Oliveira M.S.A., Sousa A.C.M.: Numerical simulation of non-Darcian flows through spaces partially filled with a porous medium. Comput. Struct. 82, 1535–1541 (2004)
Funaro D., Giangi M., Mansutti D.: A splitting method for unsteady incompressible viscous fluids imposing no boundary conditions on pressure. J. Sci. Comput. 13(1), 95–104 (1998)
Ghia U., Ghia K.N., Shin C.T.: High Re solutions for incompressible flow using the Navier–Stokes equations and a multigrid method. J. Comput. Phys. 48, 387–411 (1982)
Guo Z., Zhao T.S.: Lattice Boltzmann model for incompressible flows through porous media. Phys. Rev. E 66, 036304-1–036304-9 (2002)
Guo Y., Hsu A.T., Wu J. et al.: Extension of CE/SE method to 2D viscous flows. Comput. Fluids 33, 1349–1361 (2004)
Howells I.D.: Drag due to the motion of a Newtonian fluid through a sparse random array of small fixed rigid objects. J. Fluid Mech. 64, 449–475 (1974)
Jue T.C.: Analysis of oscillatory flow with thermal convection in a rectangle cavity filled with porous medium. Int. Commun. Heat Mass Transf. 27(7), 985–994 (2000)
Kenta S., Takashi F., Yuichi N. et al.: Numerical simulation of supercritical CO2 injection into subsurface rock masses. Energy Convers. Manag. 49, 54–61 (2008)
Khanafer K.M., Chamkha A.J.: Mixed convection flow in a lid-driven enclosure filled with a fluid-saturated porous medium. Int. J. Heat Mass Transf. 42, 2465–2481 (1999)
Khanafer K., Vafai K.: Double-diffusive mixed convection in a lid-driven enclosure filled with a fluid-saturated porous medium. Numer. Heat Trans. A 42, 465–486 (2002)
Oztop H.F., Dagtekin I.: Mixed convection in a two-sided lid-driven differentially heated square cavity. Int. J. Heat Mass Transf. 47, 1761–1769 (2004)
Shankar P.N., Deshpande M.D.: Fluid mechanics in the driven cavity. Ann. Rev. Fluid Mech. 32, 93–136 (2000)
Shi J.Q., Xue Z.Q., Durucan S.: Supercritical CO2 core flooding and imbibition in Tako sandstone-influence of sub-core scale heterogeneity. Int. J. Greenh. Gas Control 5, 75–87 (2011)
Teh C.I., Nie X.: Coupled consolidation theory with non-Darcian flow. Comput. Geotech. 29, 169–209 (2002)
Wang C.Y.: The recirculating flow due to a moving lid on a cavity containing a Darcy–Brinkman medium. Appl. Math. Model. 33, 2054–2361 (2009)
Wang J.T., Liu K.X., Zhang D.L.: An improved CE/SE scheme for multi-material elastic-plastic flows and its applications. Comput. Fluid 38(3), 544–551 (2008)
Whitaker S.: The Forchheimer equation: A theoretical development. Transp. Porous Media 25, 27–61 (1996)
Xu X.F., Chen S.Y., Zhang D.X.: Convective stability analysis of the long-term storage of carbon dioxide in deep saline aquifers. Adv. Water Resour. 29, 397–407 (2006)
Yamada H., Nakamura F., Watanabe Y. et al.: Measuring hydraulic permeability in a streambed using the packer test. Hydrol. Process. 19, 2507–2524 (2005)
Yang D.X., Yang Y.P., Costa V.A.F.: Numerical simulation of non-Darcian flow through a porous medium. Particuology 7, 193–198 (2009)
Yang D.X., Li G.M., Zhang D.L.: A CE/SE scheme for flows in porous media and its application. Aerosol Air Qual. Res. 9(2), 266–276 (2009)
Zhang, Z., Yu, S.T., Chang, S.C. et al.: A Modified space-time CE/SE method for Euler and Navier–Stokes equations. AIAA, 99–3277 (1999)
Zhang W., Huang G., Zhan H. et al.: Two-region non-Darcian flow toward a well in a confined aquifer. Adv. Water Resour. 31, 818–827 (2008)