多孔材料中湿分锋面的精确数值模拟
计算工程、金融与科学
2020-02-20 v3 经典物理
摘要
在将测量结果与多孔材料中湿分传输的数值模拟进行比较时，文献中多项使用仅考虑扩散过程的瞬态模型的研究均普遍观察到实验湿分锋面的突进现象。因此，为了克服实验模型与数值模型之间的差异，本文建议在控制方程中加入湿分对流传输。为求解对流-扩散微分方程，首先提出了两种高效的数值格式，并研究了它们在线性和非线性情况下的效率。第一种格式 Scharfetter-Gummel (SG) 具有 Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) 条件限制，但比第二种格式即著名的 Crank-Nicolson 方法更精确、更快速。此外，SG 格式具有良好平衡和渐近保持的优势。最后，将使用 SG 数值格式获得的对流湿分传输问题结果与文献中的实验数据进行了比较。在模型中加入对流项显然可以得到比纯扩散模型更好的结果。
引用
@article{arxiv.1612.07649,
title = {Accurate numerical simulation of moisture front in porous material},
author = {Julien Berger and Suelen Gasparin and Denys Dutykh and Nathan Mendes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07649},
year = {2020}
}
备注
34 pages, 15 figures, 48 references. Other author's papers can be downloaded at http://www.denys-dutykh.com/