各向异性多孔介质中的流动与弥散：格子玻尔兹曼研究
流体动力学
2017-03-20 v1
摘要
鉴于其扩散活性化学物种和收集电力的能力，由碳纤维制成的多孔介质被广泛用作储能系统（如氧化还原液流电池）中的扩散层。尽管如此，多孔介质内部物种的弥散动力学仍不甚明了，且常有不同的解释。实际上，微观设计能够潜在且有效提升液流电池性能的高效多孔介质仍是一个开放性挑战。本研究旨在探究纤维介质的微观结构对弥散的影响，特别是纤维取向对阻力和弥散动力学的影响。本文对沿不同取向的纤维介质进行了流动的多次格子玻尔兹曼模拟，并耦合了粒子示踪剂的拉格朗日模拟。结果表明，使纤维优先沿流向取向可最小化阻力并最大化弥散，这是液流电池应用中扩散层最理想的条件。
引用
@article{arxiv.1609.07875,
title = {Flow and dispersion in anisotropic porous media: a Lattice-Boltzmann study},
author = {Dario Maggiolo and Francesco Picano and Massimo Guarnieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07875},
year = {2017}
}