Estou estudando o desempenho de receptores solares volumétricos (especificamente espumas de cerâmica) versus a mudança de muitos parâmetros: fluxo solar, temperatura da superfície, porosidade, diâmetro dos poros, pressão e velocidade do fluxo. Vi duas maneiras na literatura de modelar meios porosos:
- Desenhando uma estrutura 3D complexa que é análoga à zona porosa.
Embora isso possa ser uma solução específica para um problema, mas a modelagem de turbulência nesse caso não é um problema.
- Média das equações diferenciais parciais que governam para explicar a natureza dos meios porosos e introdução de novos termos nas equações (porosidade e velocidade superficial).
E esta é a abordagem que estou adotando que é usada em modelos porosos em muitos solucionadores de CFD.
No entanto, ao ler sobre o tratamento da turbulência em meios porosos no guia do usuário da FLUENT, descobri que a turbulência não é exatamente modelada:
a turbulência no meio é tratada como se o meio sólido não tivesse efeito sobre as taxas de geração ou dissipação de turbulência. Essa suposição pode ser razoável se a permeabilidade do meio for bastante grande e a escala geométrica do meio não interagir com a escala dos turbilhões turbulentos. Em outros casos, no entanto, convém suprimir o efeito da turbulência no meio.
Acho que "a permeabilidade do meio é bastante grande" bastante ambígua (que valores são considerados grandes ?) E não sei se meu modelo será seriamente afetado por esse tratamento ou não e até que ponto?
Então, alguém já passou por isso antes? ou estou complicando demais as coisas para um estudo paramétrico?
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Resposta curta: A abordagem FLUENT é trivial.
Descobri que o código STAR-CCM + segue uma maneira semelhante no tratamento de turbulência:
Então, acho que se você é pragmático o suficiente para ter um modelo que possa sacrificar a precisão dos resultados do modelo de turbulência usado, essas suposições são as melhores que você pode obter.
[2] Um novo modelo de turbulência para fluxos porosos porosos. Parte I: Equações constitutivas e encerramento do modelo - Federico E. Teruel e Rizwan-uddin.
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