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J-GLOBAL ID：201002242013758600   整理番号：10A1754744

非等方性多孔体中の自然対流に関する格子Boltzmann法

Lattice Boltzmann Method for Natural Convection in Anisotropic Porous Media

著者 (1件)： SETA Takeshi (Graduate School of Sci. and Engineering for Res., Univ. of Toyama)
資料名： Journal of Fluid Science and Technology (Web)  (Journal of Fluid Science and Technology (Web))
巻： 5  号： 3  ページ： 585-602 (J-STAGE)  発行年： 2010年 
JST資料番号： U0022A  ISSN： 1880-5558  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 一般化非Darcyモデルを用いて非等方性多孔体中の自然対流のシミュレーションに関する格子Boltzmann法(LBM:Latice Boltzmann Method)を提案した。Brinkman-Forchheimer運動量方程式が浸透率の非等方性を導入する為の強制項を持つ分布関数に対する運動学的方程式から再誘導された。LBMはBrinkman方程式に対する逆行列を用いて流体の速度を解析的に求めることが出来る。非等方性多孔体のPoiseuille流れのシミュレーション結果は,ここに提案したLBMがBrinkman方程式に対してどんな浸透率比に対しても空間と空間的に2次のオーダの精度を持つことを示した。一般化方程式の強制項は非線型(Forchheimer)項を含み,それは速度と浸透率テンソルの2次の項を持つからLBMは自由微分最適化法を用いなくては成らない。自然対流の数値シミュレーションではLBMで得られた流線と等温線は有限差分法(FDM:finite difference method)のものと一致し,各種の基礎パラメータ,例えばRayleigh数,主浸透率方向の傾き,浸透率比に対する従来の研究とも一致した。LBMの数値的結果は主たる渦の中心の流れの関数の値,平均Nusselt数の参照解とよい一致を示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *自然対流 ,  分布関数 ,  多孔質体 ,  Poiseuille流 ,  浸透率 ,  *多孔質中の流れ ,  *格子Boltzmann法 ,  運動量方程式 ,  数値シミュレーション
準シソーラス用語： Brinkman方程式 ,  非Darcyモデル

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

引用文献 (23件)：

• (1) Chen, S. and Doolen, G.D., Lattice Boltzmann Method for Fluid Flows, Annual Review of Fluid Mechanics, Vol.30 (1988), pp.329-364.
• (2) Succi, S., Foti, E. and Higuera, F., Three-Dimensional Flows in Complex Geometries with the Lattice Boltzmann Method, Europhysics Letters, Vol.10, No.5 (1989), pp.433-438.
• (3) Zhang, D., Zhang, R., Chen, S. and Soll, W.E., Pore Scale Study of Flow in Porous Media: Scale Dependency, REV, and Statistical REV, Geophysical Research Letters, Vol.27, No.8 (2000), pp.1195-1198.
• (4) Spaid, M.A.A. and Phelan, F.R., Lattice Boltzmann Methods for Modeling Microscale Flow in Fibrous Porous Media, Physics of Fluids, Vol.9, No.9 (1997), pp.2468-2474.
• (5) Guo, Z. and Zhao, T.S., Lattice Boltzmann Model for Incompressible Flows Through Porous Media, Physical Review E, Vol.66 (2002), pp.036304.

タイトルに関連する用語 (4件)： 非等方性 ,  多孔体 ,  自然対流 ,  格子Boltzmann法