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- 一种考虑热膨胀的非饱和多孔介质有效导热系数计算方法
- 本发明提供一种考虑热膨胀的非饱和多孔介质有效导热系数计算方法,包括以下步骤:S1、基于分形理论及等效思想,计算等效后孔隙的直径λ,以及升温后孔隙最大孔隙直径λ<SUB>max</SUB>和最小孔隙直径λ<SUB>min<...
- 雷刚唐家迪张凌蕴张凌
- 一般边界条件下非饱和多孔介质一维瞬态响应解
- 2024年
- 假定固体颗粒、干相流体和湿相流体均不可压缩,考虑惯性、黏滞和机械耦合作用,通过总应力σ和固体绝对位移u、孔隙流体压力p和流体相对位移w线性组合的方式,提出可描述不同边界情况的一般性边界条件。基于Zienkiewicz等提出基本方程,建立以固体绝对位移u表示的单层不可压缩非饱和多孔介质波动方程,采用分离变量、特征值与特征函数、待定系数等方法推导得到了该问题的解析解答。最后,与现有文献精确解对比验证本文解答的正确性,分析了压缩波的响应特性以及不同透水条件对压缩波的影响,结果表明,不可压缩非饱和多孔介质内部仅能观测到一类压缩波,且透水程度与压缩波响应程度呈正比。
- 杨相如卜力平陈雪梅赵云
- 关键词:多孔介质瞬态响应非饱和
- 粗糙非饱和多孔介质有效热导率的分形分析
- 2023年
- 热导率在许多传热工程中发挥着重要作用,传统研究往往忽略了多孔介质孔隙表面的粗糙性,因此本文基于热电相似理论,考虑多孔介质内部孔隙微观结构的统计自相似特征,建立了具有粗糙表面的非饱和多孔介质中热导率的分形模型,详细分析了多孔介质的结构参数,比如孔隙率、粗糙度以及液相饱和度等对有效热导率的影响机理。理论研究结果与实验数据吻合较好,验证了本模型的正确性。此外,研究发现有效热导率随着液相饱和度的增加而增加,随着相对粗糙度的增加而降低。本模型没有经验参数,每个参数都有明确的物理意义。本文所提出的热导率模型可推广用于预测分形多孔介质的热输运性质。
- 邵义豪段楒量郭秀娅王会利王世芳郑仟
- 关键词:分形多孔介质粗糙度热导率
- 一种考虑热膨胀的非饱和多孔介质有效导热系数计算方法
- 本发明提供一种考虑热膨胀的非饱和多孔介质有效导热系数计算方法,包括以下步骤:S1、基于分形理论及等效思想,计算等效后孔隙的直径λ,以及升温后孔隙最大孔隙直径λ<Sub>max</Sub>和最小孔隙直径λ<Sub>min<...
- 雷刚 唐家迪 张凌蕴张凌
- 非饱和多孔介质有效导热系数模型被引量:6
- 2022年
- 多孔介质有效导热系数是研究地源热泵、土壤及岩土热储、材料热质传递的重要参数,运用分形理论,建立了一种预测非饱和多孔介质有效导热系数的分形物理模型和相应的有效导热系数计算公式,基于MATLAB数值分析显示模型计算结果与实验测量值具有较好的一致性,并通过该模型探讨了相关微观参数对多孔介质有效导热系数的影响,结果显示弯曲度分形维数、孔隙率与多孔介质导热系数呈负相关,固液相占比、饱和度、固相基质边长与多孔介质导热系数呈正相关,当孔隙率大于78.4%时,导热系数较小的孔隙相对多孔介质有效导热系数影响较大。
- 鲍玲玲靳鹏飞王雪胡兆丰耿金
- 关键词:多孔介质孔隙率导热系数
- 非饱和多孔介质中弹性波动响应分析被引量:2
- 2022年
- 基于多孔介质理论,考虑固体颗粒的压缩性和孔隙中两相流体的黏滞性等因素,利用颗粒间吸应力表示的有效应力公式,通过固相、液相及气相的质量和动量平衡方程,建立了非饱和多孔弹性介质的三相动力学控制方程.针对一维问题,考虑表面受到阶跃荷载作用的情形,首先运用Laplace积分变换并结合问题的非齐次边界条件给出了Laplace域内的动力响应解答;其次利用Laplace数值逆变换得到了问题在时域内的级数解,通过和已有的分析结果进行比较,验证了解答的正确性,并且数值验证了非饱和多孔介质中P_(2)波和P_(3)波的存在;最后通过数值算例,就非饱和土的剪切模量、孔隙率和渗透系数以及固体颗粒的压缩性等因素对土体波动响应的影响进行了参数分析.
- 周凤玺翟睿智蔡袁强
- 关键词:非饱和多孔介质动力响应有效应力原理
- 基于分形几何的非饱和多孔介质热流映射关系
- 2022年
- 基于分形几何建立了非饱和多孔介质热传导和气液两相渗流的孔隙尺度模型,研究并提出了传热与渗流的映射关系。结果表明非饱和多孔介质的热流特性取决于介质孔隙率、孔隙尺度限、孔隙分形维数、迂曲度分形维数和液相饱和度。孔隙结构固定时,液相相对渗透率与有效热导率均随着液相饱和度的增加而提高,气相相对渗透率则随着饱和度的增加而降低,因此液相和气相相对渗透率与有效热导率分别呈正相关和负相关;液相饱和度不变且孔隙结构发生变化时,液相和气相相对渗透率与有效热导率分别呈负相关和正相关。非饱和多孔介质的相对渗透率与有效热导率满足二次函数关系,热流映射关系对于理解其传热传质机理和预测输运特性具有重要的意义。
- 李程申玉清邱淑霞郁伯铭徐鹏
- 关键词:多孔介质非饱和分形映射关系
- 含湿非饱和多孔介质的完全分形传热研究
- 2022年
- 为了探究在含湿情况下多孔介质有效导热率的变化,基于分形理论,考虑多孔介质在含湿时加热过程中相变的影响,结合加热过程中的热量守恒方程和傅里叶导热定律推导出计算有效导热率的新公式。将该模型相关数据代入进行计算,分析了孔隙率、含湿率、面积分形维数和迂曲分形维数对有效导热率的影响。研究发现,孔隙率与有效导热率呈负相关,含湿率与有效导热率呈正相关,分形维数与有效导热率呈负相关。该研究能够反映多孔介质内的传热进程,对于探究微孔结构物质的传热具有一定的指导意义。
- 徐静磊张赛王昌进张杰高伟业
- 关键词:多孔介质
- 多维非饱和多孔介质中PFAS传输模拟及影响因素研究
- 全氟和多氟烷基物质(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类受到广泛关注的新型污染物。研究PFAS在渗流带(一种非饱和多孔介质)中的传输过程,是评估地下PFAS污染风险,和制...
- 李小星
- 关键词:非饱和多孔介质离子强度
- 毛细非饱和多孔介质液气相变传质特性数值模拟
- 2021年
- 根据多孔介质连续介质假设及有限差分法,运用Matlab软件对柱形多孔介质内双组分液体的毛细输运受热相变过程开展数值模拟,并考虑介质对液体的毛细输运极限对相变传质的限制作用,结合实验验证,研究不同加热功率,孔隙率和液体组成对多孔介质传质特性的影响。结果表明:传质性能由相变传质和介质毛细输运极限共同决定。介质毛细输运极限决定了多孔介质传质性能的上限,且主要与孔隙率有关。随着孔隙率增加,液体毛细输运极限质量速率逐渐增大。加热功率和液体组成主要影响多孔介质的相变过程。加热功率越高,液体气化越多,则多孔介质传质特性越趋近其上限。当其它因素不变时,多孔介质存在最佳的介质孔隙率使得传质性能最好。
- 杨牧沄吴晋禄黄洁洁高峄涵高乃平
- 关键词:多孔介质毛细压力液气相变数值模拟
相关作者
- 刘伟

- 作品数:382被引量:1,379H指数:18
- 供职机构:华中科技大学能源与动力工程学院
- 研究主题:数值模拟 多孔介质 强化传热 传热 环路热管
- 张洪武

- 作品数:320被引量:1,363H指数:19
- 供职机构:大连理工大学工程力学系
- 研究主题:有限元法 搅拌摩擦焊接 数值模拟 有限元分析 有限元
- 陈威

- 作品数:177被引量:192H指数:8
- 供职机构:华中科技大学
- 研究主题:多孔介质 数值模拟 多孔 太阳能 泡沫金属
- 单振东

- 作品数:28被引量:96H指数:6
- 供职机构:中国地震局工程力学研究所
- 研究主题:地震 瞬态响应 精确解 饱和多孔介质 地震反应分析
- 陈盼

- 作品数:75被引量:300H指数:10
- 供职机构:中国科学院武汉岩土力学研究所
- 研究主题:非饱和土 剪切试验 天然气水合物 海底天然气水合物 土力学