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微尺度通道内稀薄气体高阶努森数渗透率修正模型
被引量:
1
1
作者
卢银彬
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期65-71,共7页
气体在微纳米尺度通道内流动时会产生稀薄效应,应用经典理论很难准确预测气体的真实流量,亟需建立精度更高、更具普适性的渗透率修正模型来描述稀薄气体的流动行为。为此,首先采用R26矩方法对平板微通道中的气体流动进行数值模拟,并与...
气体在微纳米尺度通道内流动时会产生稀薄效应,应用经典理论很难准确预测气体的真实流量,亟需建立精度更高、更具普适性的渗透率修正模型来描述稀薄气体的流动行为。为此,首先采用R26矩方法对平板微通道中的气体流动进行数值模拟,并与直接模拟蒙特卡洛法(DSMC法)、R13矩方法的模拟结果进行对比,然后基于R26矩方法的模拟结果建立平板微通道与圆管微通道内气体渗透率修正模型,运用所建立的模型描述微尺度通道内稀薄气体的流动行为,计算不同努森数下气体渗透率修正系数,并与Tang等模型预测结果、实验数据及线性Boltzmann方程解进行对比分析。研究结果表明:①采用R26矩方法描述气体稀薄效应,其模拟结果与DSMC法计算结果吻合情况良好,并且计算结果的精度高于R13矩方法 ;②采用平板微通道高阶努森数气体渗透率修正模型计算的气体渗透率修正系数与实验数据、线性Boltzmann方程解吻合良好;③采用圆管微通道高阶努森数气体渗透率修正模型计算的气体渗透率修正系数与线性Boltzmann方程解吻合良好。结论认为,所建立的高阶努森数气体渗透率修正模型预测精度高且具有普适性,可用于描述微纳米尺度通道内气体的稀薄效应。
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关键词
微通道
稀薄气体
气体渗透率修正模型
高阶努森数
矩
方程
方法
预测精度
普适性
页岩气
下载PDF
职称材料
微通道中压力驱动Poiseuille流数值分析
2
作者
唐桂华
翟广新
+1 位作者
盛强
顾晓军
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期2167-2170,共4页
采用26阶矩方程方法对稀薄气体在平板微通道与微圆通道中压力驱动的Poiseuille流动进行数值分析,获得稀薄气体在微通道内的速度分布、压力分布规律。数值分析结果表明:气体压力在微通道中沿主流方向呈非线性分布,且非线性程度随Kn数的...
采用26阶矩方程方法对稀薄气体在平板微通道与微圆通道中压力驱动的Poiseuille流动进行数值分析,获得稀薄气体在微通道内的速度分布、压力分布规律。数值分析结果表明:气体压力在微通道中沿主流方向呈非线性分布,且非线性程度随Kn数的增大而减小,分布趋势随Kn数的改变产生微小的变化;随Kn数的增大,微圆通道中气体沿径向速度分布出现双峰现象。研究结果与DSMC方法及格子-Boltzmann方法对比符合较好。
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关键词
矩
方程
方法
微尺度
稀薄气体
Poiseuille流动
原文传递
题名
微尺度通道内稀薄气体高阶努森数渗透率修正模型
被引量:
1
1
作者
卢银彬
机构
西安石油大学机械工程学院
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期65-71,共7页
文摘
气体在微纳米尺度通道内流动时会产生稀薄效应,应用经典理论很难准确预测气体的真实流量,亟需建立精度更高、更具普适性的渗透率修正模型来描述稀薄气体的流动行为。为此,首先采用R26矩方法对平板微通道中的气体流动进行数值模拟,并与直接模拟蒙特卡洛法(DSMC法)、R13矩方法的模拟结果进行对比,然后基于R26矩方法的模拟结果建立平板微通道与圆管微通道内气体渗透率修正模型,运用所建立的模型描述微尺度通道内稀薄气体的流动行为,计算不同努森数下气体渗透率修正系数,并与Tang等模型预测结果、实验数据及线性Boltzmann方程解进行对比分析。研究结果表明:①采用R26矩方法描述气体稀薄效应,其模拟结果与DSMC法计算结果吻合情况良好,并且计算结果的精度高于R13矩方法 ;②采用平板微通道高阶努森数气体渗透率修正模型计算的气体渗透率修正系数与实验数据、线性Boltzmann方程解吻合良好;③采用圆管微通道高阶努森数气体渗透率修正模型计算的气体渗透率修正系数与线性Boltzmann方程解吻合良好。结论认为,所建立的高阶努森数气体渗透率修正模型预测精度高且具有普适性,可用于描述微纳米尺度通道内气体的稀薄效应。
关键词
微通道
稀薄气体
气体渗透率修正模型
高阶努森数
矩
方程
方法
预测精度
普适性
页岩气
Keywords
Microchannels
Rarefied gas
Gas permeability correction model
Higher-order Knudsen number
Moment method
Prediction precision
Universality
Shale gas
分类号
TE312 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
下载PDF
职称材料
题名
微通道中压力驱动Poiseuille流数值分析
2
作者
唐桂华
翟广新
盛强
顾晓军
机构
西安交通大学
CSED
出处
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期2167-2170,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51076125)
文摘
采用26阶矩方程方法对稀薄气体在平板微通道与微圆通道中压力驱动的Poiseuille流动进行数值分析,获得稀薄气体在微通道内的速度分布、压力分布规律。数值分析结果表明:气体压力在微通道中沿主流方向呈非线性分布,且非线性程度随Kn数的增大而减小,分布趋势随Kn数的改变产生微小的变化;随Kn数的增大,微圆通道中气体沿径向速度分布出现双峰现象。研究结果与DSMC方法及格子-Boltzmann方法对比符合较好。
关键词
矩
方程
方法
微尺度
稀薄气体
Poiseuille流动
Keywords
moment method
microscale
rarefied gas
Poiseuille flow
分类号
O356 [理学—流体力学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微尺度通道内稀薄气体高阶努森数渗透率修正模型
卢银彬
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
2
微通道中压力驱动Poiseuille流数值分析
唐桂华
翟广新
盛强
顾晓军
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
0
原文传递
已选择
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导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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