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一、概 要1）案例描述本案例針對(duì)某種多孔介質(zhì)歧管，采用多孔介質(zhì)模型、對(duì)流換熱壁面和湍流模型對(duì)歧管進(jìn)行流動(dòng)傳熱仿真，案例最后可以看到歧管的壓力和溫度分布情況。2）網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)四面體為主的網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)67萬(wàn)。

Klinkenberg 參數(shù) (Pa) 取決于多孔介質(zhì)的滲透率，我們可以在文獻(xiàn)中查到 。COMSOL 中的多孔介質(zhì)流模塊包含了所有上述滲透率模型。Forchheimer 和 Kozeny-Carman 方程也可用于支持多孔介質(zhì)流動(dòng)的其他模塊。軟件中滲透率關(guān)系的位置。非達(dá)西流，從微觀到宏觀尺度那么，我們?nèi)绾螌⑦@兩種方法聯(lián)系起來(lái)呢？

Klinkenberg 參數(shù) (Pa) 取決于多孔介質(zhì)的滲透率，我們可以在文獻(xiàn)中查到 。COMSOL 中的多孔介質(zhì)流模塊包含了所有上述滲透率模型。Forchheimer 和 Kozeny-Carman 方程也可用于支持多孔介質(zhì)流動(dòng)的其他模塊。軟件中滲透率關(guān)系的位置。非達(dá)西流，從微觀到宏觀尺度那么，我們?nèi)绾螌⑦@兩種方法聯(lián)系起來(lái)呢？

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。

COMSOL模型構(gòu)建方法可以參考：COMSOL建立孔隙尺度多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型教程多孔介質(zhì)中的孔隙為單聯(lián)通域，無(wú)無(wú)效幾何，如果指定的孔隙率過(guò)小，軟件生成的孔隙可能非單聯(lián)通，需要將非聯(lián)通的的幾何進(jìn)行手動(dòng)刪除處理。物理場(chǎng)采用流體流動(dòng)中的層流，左側(cè)為流體入口，右側(cè)為出口，以下為流速及壓力計(jì)算結(jié)果。

<p><strong>1.概念介紹</strong></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">許多工業(yè)應(yīng)用，如過(guò)濾器、催化劑床和填料，都涉及到模擬通過(guò)多孔介質(zhì)的流動(dòng)。本案例為氣體通過(guò)催化轉(zhuǎn)換器的流動(dòng)。催化轉(zhuǎn)換器通常用于凈化汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的所產(chǎn)生的廢氣，將有害環(huán)境的廢氣轉(zhuǎn)化為可接受的物質(zhì)。

wx_fmt=jpeg" width="531" style=""></p><p><br></p><p>Fluent自帶多孔介質(zhì)模型，對(duì)于多孔介質(zhì)的模擬，不考慮流體在多孔介質(zhì)內(nèi)部的流動(dòng)，只考慮多孔介質(zhì)對(duì)于流動(dòng)阻力及能量方程產(chǎn)生的影響。

本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質(zhì)中的水油兩相流模型。 多孔介質(zhì)采用AbyssFish單連通周期性邊界多孔結(jié)構(gòu)2D軟件生成，軟件可設(shè)置孔隙率、孔喉尺寸、顆粒尺寸等信息，以生成多種多孔介質(zhì)模型，適應(yīng)不同的工程地質(zhì)條件。

背景介紹 多孔介質(zhì)的微小空隙中的任何兩種非互溶流體分界面的兩側(cè)存在的壓力差，即非浸潤(rùn)相的壓力與浸潤(rùn)相的壓力之差。毛細(xì)管壓力取決于流體的表面張力、浸潤(rùn)角和界面的曲率。在流體互相驅(qū)替過(guò)程中，毛細(xì)管壓力可以是驅(qū)動(dòng)力，也可以是流動(dòng)的阻力。浸潤(rùn)相在毛細(xì)管壓力作用下，可以自發(fā)地驅(qū)替非浸潤(rùn)相，即滲汲作用。

我們可以使用 COMSOL 軟件中的傳熱模塊的多孔介質(zhì)傳熱 接口和化學(xué)反應(yīng)工程模塊的稀物質(zhì)傳遞 接口中實(shí)現(xiàn)這些方程。為了將多孔介質(zhì)中的多相流動(dòng)與蒸發(fā)過(guò)程結(jié)合起來(lái)，這個(gè)過(guò)程需要一些步驟。結(jié)束語(yǔ)在這篇文章中，我們討論了使用 COMSOL? 軟件對(duì)多孔介質(zhì)中的熱濕傳遞進(jìn)行建模的功能。

各個(gè)通道的流動(dòng)比較平均，對(duì)于單個(gè)通道而言，除去進(jìn)口分流頭和出口集流頭部分，中間的翅片區(qū)域主要沿長(zhǎng)度方向流動(dòng)，且流量比較均勻，進(jìn)口分流頭存在渦流組織。關(guān)鍵詞：油冷器；CFD；壓降性能；多孔介質(zhì) 油冷器主要用于車輛、工程機(jī)械、船舶等發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油或燃油的冷卻。產(chǎn)品的熱側(cè)是潤(rùn)滑油或燃油，冷側(cè)是冷卻水或空氣。

2.Comsol設(shè)置 啟動(dòng)Comsol軟件選擇二維軸對(duì)稱 選擇自由和多孔介質(zhì)流動(dòng)、濃物質(zhì)傳遞、二次電流分布和多孔介質(zhì)傳熱模塊 選擇穩(wěn)態(tài)求解器2.1幾何與網(wǎng)格設(shè)置 進(jìn)入幾何面板，更改單位為um。 右鍵幾何，選擇矩形，設(shè)置幾何圖形的長(zhǎng)度與寬度。

天洑智能熱流體仿真軟件AICFD支持多孔介質(zhì)模型。在設(shè)置時(shí)，將二次函數(shù)一次項(xiàng)和二次項(xiàng)系數(shù)，分別以粘性阻力和慣性阻力系數(shù)輸入，即可用規(guī)則的多孔介質(zhì)域模擬復(fù)雜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)及換熱。多孔介質(zhì)無(wú)法模擬流動(dòng)細(xì)節(jié)，但能相當(dāng)準(zhǔn)確地模擬整體流動(dòng)特征。比如計(jì)算總流阻、計(jì)算總換熱量，用微觀細(xì)節(jié)的犧牲換宏觀尺度的快速求解。

本文基于Simcenter STAR-CCM+軟件介紹一種使用多孔介質(zhì)模型對(duì)彈簧安全閥進(jìn)行建模的方法。該介質(zhì)的阻力系數(shù)隨閥門上游壓力的變化而變化，以模擬彈簧安全閥的可變開度。

，通過(guò)多孔介質(zhì)模型可大大降低原始多孔部件對(duì)網(wǎng)格的質(zhì)量和網(wǎng)格數(shù)量的嚴(yán)格要求，可以大幅減少計(jì)算量，加速仿真進(jìn)程。

插件介紹CAD多孔結(jié)構(gòu)3D QSGS插件可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成三維多孔結(jié)構(gòu)模型，可用于數(shù)字巖心、多孔介質(zhì)、多孔結(jié)構(gòu)等方面的建模及模擬。 插件可指定模型的長(zhǎng)度、寬度、高度，可構(gòu)建任意幾何尺寸三維幾何模型。 多孔結(jié)構(gòu)建模基于四參數(shù)隨機(jī)生長(zhǎng)（QSGS）原理。

此 LS-DYNA 仿真顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的 ICFD 各向同性多孔介質(zhì)流輸入平臺(tái)。 與原來(lái)的圓柱體流動(dòng)相比，圓柱體現(xiàn)在代表一種多孔介質(zhì)，盡管流動(dòng)緩慢，但允許流動(dòng)通過(guò)它。 有幾種多孔介質(zhì)模型可用，本例中使用的模型是 Ergun 相關(guān)性。 附件為源k