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Theoretical predictions of the effective thermodiffusion coefficients in porous media

机译：多孔介质中有效热扩散系数的理论预测

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摘要

This study presents the determination of the effective Darcy-scale coefficients for heat and mass transfer in porous media including the thermodiffusion effect using a volume averaging technique. The closure problems related to the pore-scale physics and providing effective coefficients are solved over periodic unit cells representative of the porous structure. The results show that, for low Peclet numbers, the effective Soret number in porous media is the same as the one in the free fluid and that it does not depend on the solid to fluid conductivity ratio. On the opposite, in convective regimes, the effective Soret number decreases. In this case, a change of conductivity ratio will change the effective thermodiffusion coefficient as well as the effective thermal conductivity coefficient. The macroscopic model obtained by this method is validated by comparison with direct numerical simulations at the pore-scale. Then, coupling between forced convection and Soret effect for different cases is investigated.
机译：这项研究提出了使用体积平均技术确定包括热扩散效应在内的多孔介质中传热和传质的有效达西尺度系数。在代表多孔结构的周期性晶胞上解决了与孔隙尺度物理学有关的封闭问题，并提供了有效系数。结果表明，对于低Peclet数，多孔介质中的有效Soret数与自由流体中的有效Soret数相同，并且它不依赖于固液电导率。相反，在对流状态下，有效的Soret数减少。在这种情况下，电导率比的变化将改变有效的热扩散系数以及有效的热导系数。通过与孔隙尺度上的直接数值模拟进行比较，可以验证通过这种方法获得的宏观模型。然后，研究了不同情况下强制对流与索雷特效应之间的耦合。

著录项

  • 来源
    《International Journal of Heat and Mass Transfer》 |2010年第8期|1514-1528|共15页
  • 作者

    H. Davarzani; M. Marcoux; M. Quintard;

  • 作者单位

    Universite de Toulouse, INPT, UPS, IMFT (Institut de Mecanique des Fluides de Toulouse), CEMP (Croupe d'Etude des Milieux Poreux) Allee Camille Soula, F-31400 Toulouse, France CNRS, IMFT, F-31400 Toulouse, France;

    Universite de Toulouse, INPT, UPS, IMFT (Institut de Mecanique des Fluides de Toulouse), CEMP (Croupe d'Etude des Milieux Poreux) Allee Camille Soula, F-31400 Toulouse, France CNRS, IMFT, F-31400 Toulouse, France Institut de Mecanique des Fluides de Toulouse, UMR n°5502 CNRS/INPT/UPS, Croupe d'Etude sur les Milieux Poreux, Allee Prof. Camille Soula, F-31400 Toulouse, France;

    Universite de Toulouse, INPT, UPS, IMFT (Institut de Mecanique des Fluides de Toulouse), CEMP (Croupe d'Etude des Milieux Poreux) Allee Camille Soula, F-31400 Toulouse, France CNRS, IMFT, F-31400 Toulouse, France;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    thermal diffusion; diffusion; soret effect; effective coefficient; porous media; volume averaging technique;

    机译：热扩散扩散;痛感有效系数多孔介质体积平均技术;

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