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微纳米孔隙内气体流动特性与LBM数值模拟研究
1
作者 王登科 袁明羽 +7 位作者 李振 张清清 尚政杰 付建华 王岳栩 唐家豪 郭玉杰 庞晓非 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期15-25,共11页
目的研究瓦斯气体在煤层中的流动特性对于揭示煤层瓦斯赋存机理和扩散运移特性具有重要意义。煤中微纳米级孔隙结构十分复杂,为研究煤层瓦斯气体在微纳米孔隙中的流动特性,方法以均质纳米多孔炭薄膜为测试对象,采用扫描电镜实验对其孔... 目的研究瓦斯气体在煤层中的流动特性对于揭示煤层瓦斯赋存机理和扩散运移特性具有重要意义。煤中微纳米级孔隙结构十分复杂,为研究煤层瓦斯气体在微纳米孔隙中的流动特性,方法以均质纳米多孔炭薄膜为测试对象,采用扫描电镜实验对其孔隙大小和孔隙率进行定性定量分析;利用纳米尺度气体流动特征实验装置开展微纳米孔隙的气体流动实验研究,通过对比分析传统达西渗流模型和适用于微尺度下气体流动模型,结果得到更为详细的微纳米孔隙内气体流动特性:纳米多孔炭薄膜的视渗透率随着进气口压力的升高而下降,二者呈负相关的线性变化规律;视渗透率随着努森数降低而降低,二者呈正相关的线性变化规律,表明气体在微纳米尺度下的流动不符合传统的达西定律,滑脱效应和气体扩散不可忽视。采用格子Boltzmann方法(lattice boltzmann method,LBM)模拟不同进气口压力下的气体流动,得到不同气体压力下出口的气体流量,与实验结果进行对比,LBM模拟的平均误差为8.25%,整体吻合性较好,表明LBM数值模拟可有效揭示气体在微纳米尺度下的流动特性。结论研究结果可为今后分析煤层中的瓦斯流动机制和流动规律提供理论借鉴。 展开更多
关键词 微纳米孔隙 纳米多孔炭 气体流动特性 LBM模拟 lbm-d2q9模型
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基于LBM-LES方法的多段翼型流场数值模拟 被引量：1
2
作者 石岩 司海青 王兵 《航空计算技术》 2014年第4期40-43,共4页
运用Lattice Boltzmann(LB)方法与Large Eddy Simulation(LES)结合的方法数值模拟研究了二维翼型绕流流场,其中,粒子速度模型采用D2Q9模型,松弛时间中对应的湍流粘性系数由Smagorinsky模型计算,网格生成方法采用无网格技术。对NACA0012... 运用Lattice Boltzmann(LB)方法与Large Eddy Simulation(LES)结合的方法数值模拟研究了二维翼型绕流流场,其中,粒子速度模型采用D2Q9模型,松弛时间中对应的湍流粘性系数由Smagorinsky模型计算,网格生成方法采用无网格技术。对NACA0012翼型进行数值模拟,验证其有效性;为进一步研究其模拟复杂物体绕流的能力,以三段翼型30P30N为研究对象进行数值研究,计算出了给定攻角条件下的气动特性,并与实验值进行比较。计算结果表明,LBM-LES方法的计算结果能够与实验值一致,是一种可行、有效且较新的数值模拟方法。 展开更多
关键词 LBM—LES D2q9模型 Smagorinsky模型 多段翼型 无网格
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低雷诺数下翼型绕流的LBM数值模拟
3
作者 冯欢欢 邹森 赵广 《国际航空航天科学》 2017年第3期119-127,共9页
Lattice Boltzmann Method (LBM)是一种近年来发展的基于分子动理论的数值方法,它具有计算简单、边界易于处理的特点。本文基于采用D2Q9模型的LBM方法对NACA0012翼型进行了数值模拟与分析,数值结果表明:对于简单翼型的低雷诺数、非定常... Lattice Boltzmann Method (LBM)是一种近年来发展的基于分子动理论的数值方法,它具有计算简单、边界易于处理的特点。本文基于采用D2Q9模型的LBM方法对NACA0012翼型进行了数值模拟与分析,数值结果表明:对于简单翼型的低雷诺数、非定常湍流流场,LBM方法的数值结果与CFL3D参考值可以很好的吻合。因而,该方法对于低雷诺数下简单翼型流场计算是一种有效的计算手段。 展开更多
关键词 LBM方法 D2q9模型 翼型 低雷诺数
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