运动多孔介质中流体流动的体积平均宏观方程
计算物理
2015-02-10 v1 流体动力学
摘要
达西定律 (Darcy's law) 和布林克曼方程 (Brinkman equation) 是用于描述运动渗透颗粒内部蠕变流体流动的两种主要模型。对于这两个模型，动量方程中忽略了流体速度的时间导数项和非线性对流项。本文通过体积平均法，从孔隙尺度微观方程严格推导出了包含这两项的新动量方程，该方程在蠕变流条件下可退化为达西定律和布林克曼方程。利用格子玻尔兹曼方程方法 (lattice Boltzmann equation method)，求解了沿通道中心线运动的多孔圆柱体问题的宏观方程。研究分别基于固有相平均速度和相平均速度考察了方程的伽利略不变性。结果表明，常用的相平均速度不能作为表观速度，而对于多孔颗粒系统应选择固有相平均速度。
引用
@article{arxiv.1404.6302,
title = {Volume-averaged macroscopic equation for fluid flow in moving porous media},
author = {Liang Wang and Lian-Ping Wang and Zhaoli Guo and Jianchun Mi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6302},
year = {2015}
}