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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳奕均
研究生(外文):Yi-Jun Chen
論文名稱:多孔性介質內流場之達西-佛氏阻力張量之數值模式研究
論文名稱(外文):Modeling of Darcy-Forchheimer Drag Tensor for Fluid Flow through a Non-Orthotropic Porous Medium
指導教授:李雄略李雄略引用關係
指導教授(外文):Shong-Leih Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:44
中文關鍵詞:多孔性介質阻力張量非正交向性模式
外文關鍵詞:porousdrag tensorsnon-orthotropicmodel
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對於均勻直線排列的方型多孔性介質,我們採用特殊的數值技巧(WFS、SIS)來模擬其流場現象。本文的主要目的是依據模擬所得數據,針對流場方向與壓力梯度方向關係做一探討,即多孔性介質的非正交向性。根據微觀(pore scale)計算所得結果,再利用體積平均化(volume averaging)的技巧,計算出一套阻力係數張量。往後面對方形多孔性介質的問題,只要利用此一經濟、簡便的模式,就可計算出其阻力張量係數。

摘要………………………………………………………I
目錄………………………………………………………II
符號說明…………………………………………………IV
圖表說明…………………………………………………IV
第一章 緒論……………………………………………1
第1節 前言……………………………………………1
第2節 文獻回顧………………………………………2
第3節 研究目的………………………………………4
第二章 理論分析………………………………………6
第1節 問題描述………………………………………6
第2節 微觀流場………………………………………6
第3節 巨觀流場………………………………………9
第4節 阻力係數張量模式……………………………12
第三章 數值方法………………………………………16
第1節 統御方程式之差分……………………………16
第2節 壓力連結方程式………………………………17
第3節 計算流程與收歛條件…………………………17
第四章 結果與討論……………………………………20
第1節 流場分析………………………………………20
第2節 非正交向性……………………………………22
第3節 阻力係數張量…………………………………22
第五章 結論……………………………………………25
參考文獻…………………………………………………26
附圖、表

1. Kuznetsov, A. V., ‘‘Investigation of the Coupled Heat Transfer, Fluid Flow and the Solute Transport During the Strip Casting Process,’’ Int. J. Heat Mass Transf., 40, pp. 2949—2961. (1997)
2. Lage, J. L., Weinert, A. K., Price, D. C., and Weber, R. M., ‘‘Numerical Study of a Low Permeability Microporous Heat Sink for Cooling Phased-Array Radar Systems,’’ Int. J. Heat Mass Transf., 39, pp. 3633—3647. (1996)
3. Lage, J. L., ‘‘Contaminant Transport Through Single Fracture with Porous Obstructions,’’ ASME J. Fluids Eng. 119, pp. 180—187. (1997)
4. S. Dutta, S. Shimpalee and J.W. Van Zee, “Three- dimensional numerical simulation of straight channel PEM fuel cells,” J. Applied electrochemistry, 30, pp. 135-146. (2000)
5. Darcy, H. P. G., ‘‘Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon, ’’ Victor Dalmont, Paris. (1856)
6. Forchheimer, P., ‘‘Wasserbewegun durch Boden,’’ Z. Ver. Deutsch. Ingen., 45, pp. 1782—1788. (1901)
7. Brinkman, H.C., ‘‘A Calculation of the Viscous Force Extend by a Flowing Fluid on a Dense Swarm of Particles,’’ Appl. Sci. Res., Vol.1, pp.21-27. (1947)
8. S. L. Lee, J. H. Yang, “Modeling of Darcy-Forchheimer drag of fluid across a bank of circular cylinders,” Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.40, 3149-3155. (1996)
9. F. Kuwahara, A. Nakayama and H. Koyama, “A Numerical Study of Thermal Dispersion in Porous Media,” ASME, Journal of Heat Transfer, Vol.118, 756-761. (1996)
10. S. L. Lee, J. H. Yang, “Effect of anisotropy on transport phenomena in anisotropic porous media,” Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.40, 2673-2681. (1998)
11. S. L. Lee, “Weighting Function Scheme and its Application on Multidimensional Conservation Equations,” Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.32, 2065-2073. (1989)
12. S. L. Lee, R. Y. Tzong, “Artificial Pressure for Pressure -linked Equations,” Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.35, 2705-2716.(1992)
13. S. L. Lee, “A Strong-Implicit Solver for Two-Dimensional Elliptic Differential Equation,” Numerical Heat Transfer, Vol.16B, 161-178. (1989)

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