Numerical investigation on incompressible fluid flow and heat transfer of porous media using Lattice Boltzmann method

Palash Chakma; Yeon Won Lee

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자료유형: 학술저널

저자정보: Palash Chakma (Pukyong National University) Yeon Won Lee (Pukyong National University)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제45권 제4호

발행연도: 2021.8

수록면: 181 - 193 (13page)

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Fluid flow and heat transfer in porous media are critical in many industrial applications; therefore, insight into problems associated with porous media is important for understanding their characteristics. In this study, the Lattice Boltzmann equation is combined with the Brinkman-Forcheimer equation, which contains a forcing term including porosity, to predict fluid flow and heat transfer in porous media. For a two-dimensional square porous cavity, parameters such as the Reynolds, Darcy, and Rayleigh numbers are considered to analyze fluid flow and heat transfer characteristics. The results show that variations in the Darcy number significantly affect the natural convective flow structure, heat transfer characteristics, and boundary layer thickness. Meanwhile, a high Rayleigh number significantly affects the fluid flow and heat transfer when the Darcy number is relatively small.

#Computational fluid dynamics #Lattice Boltzmann method #Porous media #Darcy number #Rayleigh number

참고문헌 (14)

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Mechanics of Hydraulic Fracturing

Z. Ma / 2015 / Numerical study of natural convection heat transfer in porous media square cav-ity with multiple cold walls based on LBM / International Journal of Heat and Technology 33(4):69~76

Q. Liu / 2017 / Lattice Boltzmann simulations of convection heat transfer in porous media / Physica A : Sta-tistical Mechanics and its Applications 465:742~753

D. Henry / 1856 / Report to the Minister of Public Works on Pav-ing and Pavement Macadamizing London and Paris

H. C. Brinkman / 1949 / A calculation of the viscous force exerted by a flowing fluid in a dense swarm of particles / Applied Science Research 1:27~34

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