具弥散作用的孔隙介质中的对流
流体动力学
2018-12-12 v1
摘要
我们通过在二维 Rayleigh-Darcy 区域中进行直接数值模拟（DNS）来研究弥散对孔隙介质中对流的影响。对控制方程的尺度分析表明，该系统的动力学不仅受基于分子扩散的经典 Rayleigh-Darcy 数 和区域长宽比控制，还受另外两个无量纲参数控制：弥散 Rayleigh 数 和弥散率比 ，其中 为区域高度， 和 分别为横向与纵向弥散度。当 时，机械弥散的影响很小；然而当 时，流动模式由 控制，而对流通量在大的 下为 ，但其前因子对 具有非单调依赖。我们的 DNS 结果还表明，机械弥散的增强（即减小 ）会通过增大羽流间距使对流斑图粗化。此外，若 ，机械弥散固有的各向异性会破坏大 下巨羽流的柱状结构，从而导致扇形流动几何并降低对流通量。
引用
@article{arxiv.1803.01270,
title = {Convection in porous media with dispersion},
author = {Baole Wen and Kyung Won Chang and Marc A. Hesse},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.01270},
year = {2018}
}