多孔介質(zhì)中的自然對(duì)流和傳熱研究在地?zé)嵯到y(tǒng)、隔熱材料、食品加工以及化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有重要意義。本文介紹了一種基于COMSOL Multiphysics軟件建立多孔介質(zhì)幾何模型并模擬其內(nèi)部自然對(duì)流與傳熱過(guò)程的方法。

采用CAD Voronoi V2.1插件生成多孔介質(zhì)幾何結(jié)構(gòu)，并在AutoCAD中僅保留含曲邊孔隙圖層的內(nèi)容后導(dǎo)出為dxf格式文件。并將此文件導(dǎo)入至COMSOL Multiphysics軟件中。

 

在COMSOL中，通過(guò)構(gòu)建矩形區(qū)域并與導(dǎo)入的CAD圖形執(zhí)行差集操作來(lái)完成多孔介質(zhì)幾何模型的建立。

 

選擇“多孔介質(zhì)傳熱”物理場(chǎng)，并設(shè)置相應(yīng)的溫度邊界條件以匹配具體應(yīng)用場(chǎng)景。完成設(shè)置后，對(duì)模型實(shí)施網(wǎng)格劃分。

 

通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行仿真計(jì)算，分析多孔介質(zhì)內(nèi)的流速分布及溫度場(chǎng)變化情況。

 

研究結(jié)果提供了關(guān)于多孔介質(zhì)內(nèi)部復(fù)雜對(duì)流與傳熱機(jī)制的深刻見(jiàn)解。