多孔阻力对不可压缩流温度的影响

在激活能量模型的情况下模拟通过多孔介质的不可压缩流时,温度将与用户指定的多孔阻力成比例发生变化。 本节介绍了此温度变化的原因。

假设恒定 c v (恒定体积时的比热)流体的一维稳态不可压缩流穿过恒定横截面的多孔介质。 质量守恒需要速度 u 保持恒定。 动量守恒将会简化,以便在压力梯度 d p / d x 和多孔阻力 R 之间保持平衡:

1. EQUATION_DISPLAY
R = d p d x
(242)

能量方程简化为:

2. EQUATION_DISPLAY
d H d x = 0
(243)

由于总焓为 H = c v T + p / ρ + u 2 / 2 ,因此方程变为:

3. EQUATION_DISPLAY
d T d x = - 1 ρ c v d p d x = - R ρ c v
(244)

因此,通过多孔介质的不可压缩流出现温度升高或降低的情况十分正常。