生物质到增值产品、催化、动力学建模、废水处理、固体废物管理、纳米材料、新能源和可再生能源、功能涂层、聚合物涂层、可再生能源、建模和模拟、二氧化碳封存、可食用薄膜和涂层、绿色能源、变废物为财富、能源和环境涂层、废物转化为能源、光催化、自清洁水泥、环境工程、过程安全、阻燃材料、废水处理水凝胶、智能材料、纳米材料和纳米复合材料、聚合物薄膜、绿色氢、可再生能源、环境修复、建筑材料、纺织废水处理、水处理、木质纤维素生物质增值、计算流体动力学 (CFD)、非牛顿流体、多孔介质流、纳米流体、仿生粘合剂、微流体装置、胶体悬浮液、复杂流体的流变学、复杂系统建模、可生物降解聚合物和复合材料
摘要:多孔介质中的自然对流代表了一种基本的运输现象,其在工程和自然系统中具有广泛的应用。这项全面的综述研究了包含嵌入物体的正方形外壳内的流体流,传热和多孔结构之间的复杂相互作用。通过分析最近的理论发展,数值研究和实验研究,本文提供了有关通过多孔培养基增强传热增强的机制的见解。特别注意几何配置,材料特性和操作条件对系统性能的影响。此处介绍的发现对热管理系统,地热应用和储能技术的设计和优化具有重要意义。KEYWORDS: Natural convection, Porous media, Heat transfer, Darcy flow, Computational fluid dynamics, Square enclosure, Thermal transport, Buoyancy-driven flow, Heat exchangers, Numerical simulation, Rayleigh number, Nusselt number, Thermal optimization, Geothermal systems, Energy storage, Embedded objects, Isotherm analysis, Streamline visualization, Finite volume method, Heat transfer enhancement I.引言1.1背景和动机多孔介质中自然对流的研究已成为研究的关键领域,因为它在众多工程应用和自然现象中的基本作用。从地热能提取到电子冷却系统,浮力驱动的流动结构的原理继续塑造技术进步。本综述旨在综合该领域的当前理解和最新发展,特别强调涉及带有嵌入式对象的正方形外壳的应用。1.2历史发展多孔媒体对自然对流的调查可以追溯到亨利·达西(Henry Darcy)在19世纪的开创性作品。Forchheimer,Brinkman等研究人员的后续发展已建立了通过多孔材料分析流量的理论框架。近几十年来计算方法的整合已大大提高了我们对这些复杂系统的理解。1.3 Applications and Significance The principles of natural convection in porous media find applications across diverse fields: • Geothermal energy systems and underground heat storage • Environmental remediation and groundwater flow • Heat exchangers and thermal management systems • Nuclear waste disposal • Solar energy collectors • Building thermal insulation • Chemical reactors and process equipment
背景:Hansen等。(2018)引入了一组方程,这些方程式与多孔培养基中不混溶的两相流中的不同渗流和热力学速度有关。他们的工作目的是根据热力学考虑,在多孔介质中的流动理论下呈现一组新方程。后来,Roy等。(2022)考虑了类似关系的论文。在两篇论文中,为此关系定义了共同速度的名称。Roy等人提出的结果。(2022),显示出行为。目的:主要目的是研究普通热力学中可能的类似线性关系,将热力学部分摩尔体积与二元混合物中不同物质占据的可测量摩尔体积相关联。此关系称为共摩尔体积。方法论:与连续方法相反(例如hansen等人采用的理论中使用的修订版。(2018),这项工作着重于使用分子动力学(MD)模拟以及通过实施Voronoi-Tessellations的几何分析,以研究三种不同混合物中的部分摩尔量之间的关系。
当前对电解铝阴极碳钠渗透的研究主要是测量阴极膨胀曲线,主要显示宏观特征。然而,显微镜结构通常是不流失的。作为多孔介质,阴极碳块的扩散性能与其内部孔结构紧密相关。将阴极碳块视为多相复合材料,本研究从微结构的角度研究了钠扩散过程。开发了一个预测钠扩散的模型,考虑了孔隙率,温度,结合效应,电流降低和分子比例等因素。在Python中实现了一个随机聚合模型,并将其导入到有限元软件中,以使用Fick的第二定律模拟钠扩散。结果表明,孔隙率提高,温度较高,结合效应降低,电流密度增加和较高的分子比增强了钠浸润,降低了扩散耐药性并增加了扩散系数。模拟与实验结果很好地对齐,证实了其准确性和可靠性。
现代纳米材料涂层工艺的特点是高温环境和复杂的化学反应,需要精确合成定制设计。这种流动过程极其复杂,除了粘性行为外,还具有传热和传质特性。智能纳米涂层利用磁性纳米粒子,可以通过外部磁场进行操纵。数学模型提供了一种廉价的洞察此类涂层动力学过程固有特性的方法。受此启发,在当前的工作中,开发了一种新的数学模型,用于双催化反应物种在轴对称涂层中扩散,该涂层包裹强制对流边界层流,该流来自浸没在饱和磁性纳米流体的均质非达西多孔介质中的线性轴向拉伸水平圆柱体。其中包括均相和异相反应、热源(例如激光源)和非线性辐射传输。部署了 Tiwari-Das 纳米级模型。使用 Darcy-Forchheimer 阻力公式来模拟多孔介质纤维的体积多孔阻力和二阶惯性阻力。磁性纳米流体是一种水性导电聚合物,由基础流体水和磁性 TiO 2 纳米粒子组成。TiO 2 纳米粒子是一种化学反应物质 (A),还存在第二种物质 (B)(例如氧气),它也发生化学反应。粘性加热和欧姆耗散也包括在内,以产生更物理上真实的热分析。这里提出的具有物质扩散(物质 A 和 B)的非线性守恒方程通过适当的流函数和缩放变量转换为一组非线性联合多阶 ODE。在 MATLAB bvp5c 程序中,使用四点 Gauss-Lobotto 公式求解上升非线性常微分边界值问题。使用 Adams-Moulton 预测校正数值方案(Unix 中编码的 AM2)进行验证。包括速度、温度、物质 A 浓度、物质 B 浓度、表面摩擦、局部努塞尔特数以及物质 A 和 B 局部舍伍德数的广泛可视化。关键词:Darcy-Forchheimer 模型;水性功能磁性聚合物;智能涂层流;二氧化钛纳米颗粒分数;非线性辐射;均相和非均相化学反应;数值;边界层包裹;努塞尔特数;舍伍德数。
本文介绍了在多孔介质的多孔弯曲表面跨越多孔弯曲表面的后果下,在多个滑移条件,磁场和热辐射的后果下,杂化纳米流体的二维流动。TiO 2和Fe 3 O 4的纳米颗粒已分散在水中以组成杂化纳米流体。问题的主要方程式通过使用适当的变量转换为ODE。在BVP4C技术的帮助下确定了本模型的解决方案,该技术将在即将到来的部分中详细说明。对当前结果的验证与已发表的工作相比进行。已经考虑并解释了各种新兴因素对流量分布的影响。此外,还合并了滑移条件以分析各种流量分布。目前的结果表明,上升的磁因子降低了速度曲线,而温度曲线上升。曲率因子支持温度和速度分布。速度,热,浓度和微生物滑移因子的生长减少了相应的分布。与纳米流体流相匹配时,嵌入式参数的更大影响在混合纳米流体流中。
非常规地材料通常表现出多模式孔径分布。,我们为多孔介质开发了一个综合框架,该培养基表现出多孔的孔隙率尺度,使用混合理论饱和到一种或两种类型的流体。分别明确得出和识别了管理方程式和构成定律。从能量平衡方程中出现的有效应力𝝈'对于弹性和弹性变形都可以采用,在这种变形中,孔隙和饱和效果起着核心作用。提出的模型是一般的,从某种意义上说,它适用于未耦合的仿真和耦合模拟。使用拉普拉斯变换和数值拉普拉斯反转方法求解了未耦合流动模拟的场方程。通过可视化无量纲结果,我们可以在自然断裂的储层的耗尽过程中获得对不同阶段的定量见解。用于耦合流量和地球力学模拟,带状负载问题以及可变形3D储层问题中的两相流量说明了可塑性,多重孔隙率,孔隙率交换和毛细管压力对系统响应的影响。
10:30 - 5:00注册(门厅)请注意,将从11:30 AM - 下午1:30提供零食,参加研讨会和研讨会的与会者。 12:00 - 3:30 VI级工作组培训研讨会(Plaza)1:00 - 5:00注入井研讨会:技术如何运作,是法规的基础(世纪)Ken Cooper,Petrotek | Dan Jarvis,GWPC简要介绍了注入井和UIC程序,描述了注入系统的必要特征,然后用来解释压力驱动流的概念,这些孔通过孔进入多孔介质以及定义过程的物理参数。 插图用于描述这些概念如何相互关联,并控制压力和注入分布,井容量,遏制和锥形锥体。 随后提出了UIC监管要求,许可证和无移民请愿标准的技术基本原理。 随后讨论具有典型合规性和操作问题的注入井的实际操作,并与演示文稿前面介绍的概念有关。 熟悉机械完整性测试方法及其相关的物理原理,然后对储层测试的讨论,与控制注射的物理参数的关系以及对注射井的哪些类型的数据和对注入井的洞察力的关系,可以从环境储层储层监测(下降测试)中得出。 赞助人:10:30 - 5:00注册(门厅)请注意,将从11:30 AM - 下午1:30提供零食,参加研讨会和研讨会的与会者。12:00 - 3:30 VI级工作组培训研讨会(Plaza)1:00 - 5:00注入井研讨会:技术如何运作,是法规的基础(世纪)Ken Cooper,Petrotek | Dan Jarvis,GWPC简要介绍了注入井和UIC程序,描述了注入系统的必要特征,然后用来解释压力驱动流的概念,这些孔通过孔进入多孔介质以及定义过程的物理参数。 插图用于描述这些概念如何相互关联,并控制压力和注入分布,井容量,遏制和锥形锥体。 随后提出了UIC监管要求,许可证和无移民请愿标准的技术基本原理。 随后讨论具有典型合规性和操作问题的注入井的实际操作,并与演示文稿前面介绍的概念有关。 熟悉机械完整性测试方法及其相关的物理原理,然后对储层测试的讨论,与控制注射的物理参数的关系以及对注射井的哪些类型的数据和对注入井的洞察力的关系,可以从环境储层储层监测(下降测试)中得出。 赞助人:12:00 - 3:30 VI级工作组培训研讨会(Plaza)1:00 - 5:00注入井研讨会:技术如何运作,是法规的基础(世纪)Ken Cooper,Petrotek | Dan Jarvis,GWPC简要介绍了注入井和UIC程序,描述了注入系统的必要特征,然后用来解释压力驱动流的概念,这些孔通过孔进入多孔介质以及定义过程的物理参数。插图用于描述这些概念如何相互关联,并控制压力和注入分布,井容量,遏制和锥形锥体。随后提出了UIC监管要求,许可证和无移民请愿标准的技术基本原理。随后讨论具有典型合规性和操作问题的注入井的实际操作,并与演示文稿前面介绍的概念有关。熟悉机械完整性测试方法及其相关的物理原理,然后对储层测试的讨论,与控制注射的物理参数的关系以及对注射井的哪些类型的数据和对注入井的洞察力的关系,可以从环境储层储层监测(下降测试)中得出。赞助人:
本研究回顾了异质材料最先进的代表性体积元 (RVE) 生成技术。为此,我们提出了一种系统分类,考虑了各种工程感兴趣的异质材料。在这里,我们将异质固体分为多孔和非多孔介质,其中 0 < 空隙体积分数 < 1 和空隙体积分数 = 0。根据各种形态特征实现进一步细分。相应的生成方法分为三类:(i)通过微观结构的实验表征进行重建的实验方法,(ii)基于物理的方法,旨在模拟负责微观结构形成和演变的物理过程,以及(iii)仅专注于模仿形态的几何方法(忽略微观结构形成过程的物理基础)。这些包括各种数学工具,例如数字图像相关、镶嵌、随机场生成和微分方程求解器。为了完整起见,总结了在 RVE 生成的各个阶段使用的相关最新软件工具(商业或开源)。根据所考虑的方法的效率和对微结构的几何和拓扑特性的预测性能对其进行了审查。� 2018 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可证开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
摘要。马尔可夫链蒙特卡洛法被广泛用于多孔介质随机问题。但是,问题的大量随机维度导致该方法的接受率较低。基于差分进化的马尔可夫链蒙特卡洛方法是此问题的良好替代方法。此外,为了减少问题的随机维度,Karhunen-lo` eve膨胀(KLE)通常用于生成验收能力场。此策略非常有效,但允许在模拟过程中仅生成一个协方差函数的字段。从这个意义上讲,各种自动编码器(VAE)通过生成几种类型的字段而得出,从而导致更现实的模拟。然后,KLE发出了不同字段(不同的协方差函数)的数据集(不同的协方差函数)来训练VAE神经网络。这项工作应用了差分进化马尔可夫链蒙特卡洛方法,其中选择步骤(桌)用于解决涉及异质介质中单相流体流量的贝叶斯推理问题。结果表明,桌面的性能要比原始DE方案更好。此外,VAE结果与KLE的结果非常相似,表明即使使用更通用的场发生器,该方法也是一致的。
