多孔介质对流中的拉格朗日动力学与传热

我们报道一项使用孔隙尺度建模对随机多孔介质中 Rayleigh–Bénard 对流的数值研究，聚焦于不同孔隙率 $\phi$ 下流体粒子的拉格朗日动力学与传热。由于多孔介质与相干流动结构之间的相互作用，流动高度异质，由强流动强度的对流通道与低速度滞留区构成。多孔结构对流场的改变对流体粒子动力学有显著影响。沿轨迹的粒子位移评估揭示了随着 $\phi$ 减小，长时间下异常输运的出现，这与流体拉格朗日速度的长时关联有关。随着孔隙率减小，垂直速度与温度涨落之间的互关联增强，揭示出增强多孔介质对流中传热的机制。