應(yīng)用非局部理論研究多孔介質(zhì)中的多尺度傳遞問題
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 22:50
眾所周知多孔介質(zhì)在工業(yè)材料、生物體內(nèi)和自然界中普遍分布。研究多孔介質(zhì)中的多尺度傳遞問題有利于工業(yè)、生命科學(xué)以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。按多孔介質(zhì)中傳遞的尺度劃分,多孔介質(zhì)傳遞一般是孔隙尺度、表征單元體積尺度以及宏觀尺度的多尺度傳遞問題。研究直接和工程技術(shù)問題相關(guān)的宏觀尺度的多孔介質(zhì)傳遞問題是基于對(duì)表征單元體積尺度的傳遞的理解,而孔隙尺度的傳遞規(guī)律是研究表征單元體積尺度傳遞的基礎(chǔ),因此多孔介質(zhì)的質(zhì)量、能量和動(dòng)量的輸運(yùn)是一個(gè)典型的多尺度傳遞問題。本文應(yīng)用非局部彈性理論深入探索了多孔介質(zhì)中的多尺度傳遞問題。非局部理論最早起源于固體力學(xué)領(lǐng)域,非局部理論研究了物體在某一質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)受物體其他質(zhì)點(diǎn)狀態(tài)影響的物理問題,一般情況下與該質(zhì)點(diǎn)距離越長的質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)的影響越弱。非局部理論在最近幾十年飛速發(fā)展,已經(jīng)在眾多學(xué)科中得以推廣。近年來非局部理論也推廣到多孔介質(zhì)傳遞領(lǐng)域中,形成了較為完善的理論來描述能量、動(dòng)量和質(zhì)量在多孔介質(zhì)內(nèi)的傳輸機(jī)理。受到非局部彈性理論的啟發(fā),我們建立了非局部效應(yīng)影響下的多尺度多孔介質(zhì)傳遞模型。關(guān)于表征單元體積尺度下的多孔介質(zhì)傳遞問題,我們提出了考慮非局部效應(yīng)的非穩(wěn)態(tài)可壓縮...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1非達(dá)西多孔介質(zhì)圖示??下面將介紹/(X',X)的幾類特殊情況
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉巴灘水電站地下廠房滲流分析影響研究[J]. 高紅濤,代輝. 四川水力發(fā)電. 2019(06)
[2]非局部彈性理論概述及在當(dāng)代材料背景下的一些進(jìn)展[J]. 王林娟,徐吉峰,王建祥. 力學(xué)季刊. 2019(01)
[3]球狀顆粒多孔介質(zhì)喉道算法及應(yīng)用[J]. 羅莉濤,張鴻濤,魏云云,陳兆林,常風(fēng)民. 工業(yè)水處理. 2018(07)
[4]腎器官多孔參數(shù)的測定溫度場重構(gòu)[J]. 諸凱,王雅博,梁飛. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]多孔介質(zhì)減壓蒸餾海水淡化的研究[J]. 李寧,劉彪,崔增光,張信榮. 水處理技術(shù). 2015(02)
[6]燃燒模型對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)預(yù)混燃燒的影響[J]. 夏永放,史俊瑞,徐有寧,李本文,薛治家,谷聰偉. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[7]多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 饒文濤. 世界鋼鐵. 2011(01)
碩士論文
[1]太陽能熱解多孔Fe3O4介質(zhì)還原CO2反應(yīng)特性研究[D]. 潘如明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
本文編號(hào):2952133
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1非達(dá)西多孔介質(zhì)圖示??下面將介紹/(X',X)的幾類特殊情況
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???f{x',x)?=?kD8\x'?-x)??(2-22)??+?krlS^Cx'.xJ?-?Svix'lX2)}{5(x'?-?xx)?-?5{x'?-?x2)}??系數(shù)/cD和/^分別是達(dá)西滲透率和導(dǎo)管內(nèi)的流阻。??將方程(2-22)帶入到方程(2-7),可得體積流量<?(;〇,其表達(dá)式為:??fkT{pCx2)?-?pC^j)}?x1-ii<x<x1+n??q(x)?=?-kD?-p?+???fcr(p(^i)? ̄?Pix2)}?x2-v<x<x2+v?(2-23)??0?其他情況??i??圖2-2具有局部和非局部效應(yīng)的一維多孔介質(zhì)的簡化模型??4.冪律非局部性:分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)??如果/〇',x)?=?fc(x—;c')41—1,方程(2-7)可以化為:??(?〇)?=?fcr⑷啤?+?:^]{p〇’)-?p〇)}?(2-24)??其中黎曼-劉維爾算子和魏爾算子(GorenfloandMainardil998)分別被定義??為:??^xdM?=?J?{x'?-?x)a_1?g(x')dx?(2-25)??21??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???2.2.6局部情況下/(x))的確定??假設(shè)有一個(gè)xe?[a,6]的平板狀多孔介質(zhì),壓力驅(qū)動(dòng)下流體通過該平板的??內(nèi)部孔隙。假設(shè)該多孔介質(zhì)是局部的,則通過方程(2-17)和(2-19),流量公式??可寫為??q?=?fc?j?expj ̄( ̄T ̄)?|^P(x,)_pW}dx,?(2-28)??對(duì)于不可壓縮的流體,(?在整個(gè)多孔介質(zhì)中是不變化的,并且還可以假??定/c是一個(gè)常數(shù)。該方程的離散形式是:??2(x'?-?x)l?fx'?-x\r??^?=?k2_,?一 ̄L?exp?L ̄j?[p(x,)?-?P(x)]Ax?(2-29)??/=1?c?L\??如2.2.5節(jié)中所述,通過多次實(shí)驗(yàn)???便可以得出大量??的關(guān)于未知數(shù)^:和!^的代數(shù)方程式,方程式中的未知數(shù)可以求解得出。??2.2.7簡單流動(dòng)的疊加??r^n??1?r??圖2?-?4多孔板示例圖??如圖2-4所示,假設(shè)有這樣一個(gè)多孔板,它由顆粒極細(xì)的粘土組成,并??且內(nèi)嵌有n個(gè)己知位置的管。顆粒極細(xì)的粘土可以被認(rèn)為是達(dá)西介質(zhì),其對(duì)??流動(dòng)的影響為/〇(,;〇,?/0(y,x)的大小由方程(2-10)給出。每個(gè)內(nèi)嵌管子對(duì)流??23??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉巴灘水電站地下廠房滲流分析影響研究[J]. 高紅濤,代輝. 四川水力發(fā)電. 2019(06)
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[4]腎器官多孔參數(shù)的測定溫度場重構(gòu)[J]. 諸凱,王雅博,梁飛. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]多孔介質(zhì)減壓蒸餾海水淡化的研究[J]. 李寧,劉彪,崔增光,張信榮. 水處理技術(shù). 2015(02)
[6]燃燒模型對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)預(yù)混燃燒的影響[J]. 夏永放,史俊瑞,徐有寧,李本文,薛治家,谷聰偉. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[7]多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 饒文濤. 世界鋼鐵. 2011(01)
碩士論文
[1]太陽能熱解多孔Fe3O4介質(zhì)還原CO2反應(yīng)特性研究[D]. 潘如明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
本文編號(hào):2952133
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