渗滤的系统及其分析及其数学模型

对于两相体系和多相体系有多孔介质中的渗滤分离过程进行数学模拟，并求解出这一过程．     

多孔介质(PM)发动机理想循环热力学分析

本文论述了基于多孔介质燃烧技术的超绝热发动机的原理及其工作过程,建立了PM发动机的热力学模型,对 PM发动机内的PM回热循环进行热力学分析,列出了循环参数如压缩比、预胀比、预压比等对发动机效率、循环功的影响,确定了PM回热循环的两种极限状态。将PM回热循环与发动机的Otto循环、Diesel循环进行比较,结果表明: PM回热循环在保证效率的同时,可以大幅度提高循环功。     

堆积床内甲烷/空气预混燃烧的理论分析

在多孔介质内组织预混燃烧,燃气与多孔介质有强烈的换热作用,燃烧过程伴随着化学反应和热输运的强烈耦合。本文以惰性氧化铝球堆积床内的甲烷/空气预混燃烧为例,提出解析模型,对燃烧过程进行理论分析,给出温度分布的解析解,发现了超绝热火焰温度燃烧现象。     

气体和气溶胶在多孔介质中迁移的数值模拟

为了研究多孔介质对气体和气溶胶的封闭能力,用数值方法模拟了气体和气溶胶在多孔介质中的迁移.考虑了渗透、吸附过滤、扩散、热传导等因素,在柱对称坐标下用双孔双渗模型进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较.计算结果显示,多孔介质对气溶胶有较强的阻挡作用,模拟实验结果也证明了这一点.     

Response of saturated porous media subjected to local thermal loading on the surface of semi-infinite space

Heat source function method is adopted in the present paper to derive elementary solutions of coupled thermo-hydro-mechanical consolidation for saturated porous media under conjunct actions of instantaneous point heat source, instantaneous point fluid source and constant volume force. By using the so-called fictitious heat source method and images method, the solutions of a semi-infinite saturated porous medium subjected to a local heat source with time-varied intensity on its free surface are developed from elementary solutions. The numerical integral methods for calculating the unsteady temperature, pore pressure and displacement fields are given. The thermomechanical response are analyzed for the case of a circular planar heat source. Besides, the thermal consolidation characteristics of a saturated porous medium subjected to a harmonic thermal loading are also given, and the fluctuation processes of the field variables located below the center of heat source are analyzed. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (50578008) The English text was polished byYunming Chen.     

恒温平行板间多孔介质通道中的分层耗散流动

利用Darcy模型,研究了平行板间充填饱和多孔介质的通道中,在热量入口处传热的粘性耗散效应·　讨论了等温边界情况·　求得热量入口处局部温度和体积计算平均温度随Nusselt数的分布·　给出了独立于Brimkman数的经充分发展的Nusselt数应为6·　并观察到,若忽略粘性耗散影响,将导致熟知的内流现象,此时Nusselt数等于4.93·　还给出了有限差分数值解·　结果表明解析法和数值法的结果吻合很好·     

Lattice Boltzmann方法模拟多孔介质Klinkenberg效应

格子Boltzmann数值模拟方法是研究复杂的多孔介质结构特别是Klinkenberg效应的有效方法之一，对处理复杂边值问题尤其有效，用格子Boltzmann方法研究了气流穿越多孔介质问题，并将数值计算结果与实验结果进行了比较，结果表明格子Boltzmann方法是数值模拟气流穿越多孔介质问题的有效方法之一。     

分形多孔介质的粒子扩散特点(Ⅱ)

本文进一步讨论了粒子在分形结构中的扩散,首先计算测定了各分形结构的谱维数,然后对其布朗运动特点进 行了分析讨论,最后模拟得到了粒子扩散概率分布,它们表现出很多有趣的特征:不均匀性,内含空洞和标度性等.这些 结果可以更好地了解气体在分形结构中的扩散。     

流体饱和多孔介质中波传播问题的有限元分析

采用基于混合物理论的多孔介质模型，给出流体饱和两相多孔介质波动问题的有限元分析方法·　采用罚方法导出的有限元动力方程，时间积分可采用显式和隐式积分两种方案·　用编制的有限元程序分析了一维柱体在跃阶载荷和脉冲载荷作用下的波传播问题，得到该两种瞬态载荷作用下固体和流体相位移、速度以及固体相有效应力和孔隙压力随时间的变化关系，并对波的传播现象进行了分析·　所得结果与理论相吻合·     

轴向扩散下简支饱和多孔弹性梁的大挠度分析

基于多孔介质理论和弹性梁的大挠度理论,并考虑轴向变形,在孔隙流体仅沿轴向扩散的假设下,建立了微观不可压饱和多孔弹性梁大挠度弯曲变形的一维非线性数学模型.在此基础上,忽略饱和多孔弹性梁的轴向应变,并利用Galerkin截断法,研究了两端可渗透的简支饱和多孔弹性梁在突加横向均布载荷作用下的拟静态弯曲,给出了饱和多孔梁弯曲时挠度、弯矩和轴力以及孔隙流体压力等效力偶等沿轴线的分布曲线.揭示了大挠度非线性和小挠度线性模型的结果差异,指出大挠度非线性模型的结果小于相应小挠度线性模型的结果,并且这种差异随着载荷的增大而增大.计算表明:当无量纲载荷参数q>5时,应该采用大挠度非线性数学模型进行研究.