一个用于建模多功能薄孔状介质 (POREnet) 的通用工具:从孔状网络到有效性质张量器
Pablo A García-Salaberri1, Iryna V Zenyuk2
1Department of Thermal and Fluids Engineering, Universidad Carlos III de Madrid, Leganés 28911, Spain.
Heliyon
|February 26, 2024
概括
通过从毛孔网络中提取局部张量,POREnet模拟了薄毛孔介质 (TPM) 的特性. 这种多功能CFD框架简化了各种应用的多物理模拟.
科学领域:
- 孔隙介质建模 孔隙介质建模
- 计算流体动力学 计算流体动力学
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 模拟薄多孔介质 (TPM) 的有效性质对于各种应用至关重要.
- 现有的方法可能缺乏多功能性或与复杂的界面现象作斗争.
研究的目的:
- 介绍POREnet,这是一个用于建模TPM有效性质的新方法.
- 能够准确地模拟复杂的多孔结构中的运输现象.
主要方法:
- 在形连续空间上构建的离散孔网 (PNs) 的体积平均值.
- 使用梯度定理来实现3D运输的正常化.
- 实现有效的传输特性,包括扩散性,透性和毛细血管压力.
主要成果:
- POREnet从毛孔网络中提取局部有效性质张量.
- 该方法支持多组件材料和局部接触电阻.
- 计算的张量可以集成到CFD网格中进行模拟.
结论:
- 在单一的CFD框架内,POREnet为TPM建模提供了一种通用和多功能方法.
- 简化了PN和连续模型的合,使过渡多物理模拟更容易.
- 通过对电化学应用示例的测试来证明有效性.


