多孔介质对流中的传输标度
流体动力学
2024-11-20 v2
摘要
我们提出了一种理论，描述Nusselt数（，对应于热或质量通量）作为Rayleigh--Darcy数（，即浮力驱动力与扩散耗散之比）的函数。在本系统中，我们首先推导了动能和热耗散率的精确关系。其次，通过将热耗散率分为边界层和bulk的贡献（灵感来自Grossmann和Lohse理论，见J. Fluid Mech., vol. 407, 2000; Phys. Rev. Lett., vol. 86, 2001），我们推导了随的标度关系，并为此提供了对先前研究中提出的经验关系的稳健理论解释。具体而言，通过将流动结构的长度尺度纳入理论，我们表明二维和三维多孔介质对流中热或质量传输的差异。我们的模型与来自数值模拟的数据高度一致，确认了其有效性和预测能力。
引用
@article{arxiv.2404.12026,
title = {Transport scaling in porous media convection},
author = {Xiaojue Zhu and Yifeng Fu and Marco De Paoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12026},
year = {2024}
}