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微通道多孔介质模型分析解析

微通道多孔介质模型分析解析
微通道多孔介质模型分析解析

微通道热沉的一种改进多孔介质模型

Baoqing Deng , Yinfeng Qiu , Chang Nyung Kim

Applied Thermal Engineering 30 (2010) 2512-2517

摘要

在本文中,将会推出微通道热沉的一种新型多孔介质模型。在温度方程中考虑到基板,因此,避免了微通道底部的近似边界条件。由流体力学和微通道换热流动充分发展,得到解析解。将本文解析解所得的无量纲温度与三维数值模拟及以往多孔介质模型相比较。本模型和数值模拟正确再现以往多孔介质模型在基板和通道底部附近区域不能描述的温度分布。由于已经考虑基板,本模型计算而得对流传热阻值与数值模拟显示出良好的一致性而无需任何附加修正。随着通道高度增加,数值模拟和多孔介质模型之间的差异也会增加。纵横比较大的情况更应该注意。

关键词:微通道热沉多孔介质基板

1 前言

自从Tuckerman和Pease[1]提出了用于大功率密度电子设备冷却的微通道热沉概念后,微通道热沉备受关注。有关微通道热沉建模方法的研究有很多。最简单的建模方法是使用翅片模型[2],即将通道内的三维流动和传热简化为沿流动方向的一维问题。然而,翅片模型模拟纵横比较大的微通道热沉[3-8]时,误差可能较大。另一种方法是通过计算流体力学(CFD)[9-11],模拟单个三维通道内的流动和传热。CFD可以提供通道内速度场和温度场的的信息。当然,这需要大量精力和计算时间。多孔介质的方法是这两种方法的综合,即将微通道热沉视为充满冷却剂的虚拟多孔介质。自从Koh和Colony[5]提出了这个概念,应用多孔介质的方法[3,4,12]研究微通道热沉的作品有很多。这些作品考虑了通道和翅片内部的温度分布,但没有考虑到基板内部的温度分布。对于微通道热沉,通常假定基板底部的热流密度是均匀的。由于以往多孔介质模型并未包含基板,在Kim和Kim等人[13]的模型的通道和肋片底部,必须给出近似边界条件,他们假定通道和肋片底部的无量纲温度为零。据作者所知,到现在还没有有关基板分析的作品。另一方面,忽略基片将导致对流传热阻值的计算出现误差,因为最高温度存在于基板底部,而不是通道底部。在本文中,多孔介质模型拓展到通道下面的基板,由流体力学和换热充分发展流动,求得解析解,微通道热沉的几何参数对温度分布和热阻的的影响也将进行详细的讨论。

2 分析模型

本文考虑微通道热沉强制对流的问题。如图1所示,通道顶部是绝热的,底部是等温的或具有恒定的热流密度。水流过微通道带走热量。

图1 微通道热沉的原理图

流动为层流状态,流动完全发展,单个微通道的动量方程为

其中,u为流体速度,p为压力,μ为粘度中,x,y和z为坐标。由流动充分发展,可知压力梯度是一个常数。进一步可知,换热也充分发展。因此,通道的温度方程为

其中,Kl为流体的导热系数,T为温度,ρ为液体的密度,Cp为比热容。

忽略流动方向的热传导,基板和翅片的温度为

其中,Ks为基板和翅片的导热系数。

边界条件为

Kim等人[3]认为,多孔介质中的模型实际上是沿z方向的变量平均值。将积分在使用范围进行平均,在本文中可得两种平均值变量,为

前者被称为通道平均变量,后者被称为翅片平均变量。

将方程(7)代入方程(1)—(2)可得

将方程(7)—(8)代入方程(3)可得

其中,ε=Wc /W为孔隙率,K为绝对渗透率,h为通道内流体与翅片表面间的表面传热系数。由Kim和Kim[13]得

方程(9)—(13)为动量和温度平均值的控制方程。要注意平均对流项应当结合热边界条件进行简化。当流动传热充分发展时,流动方向上无量纲温度的导数为零。在恒定壁面热流的情况下,这意味着

其中,Tm是横截面的平均温度。因此,方程(10)变为

引入以下无量纲变量

考虑到能量平衡

方程(9),(11)—(13)和(16)可按如下进行无量纲化:

对应的边界条件为

方程(27)可确保热流密度和温度在Y = 0的位置的连续性。不同于以往多孔介质模型[3,4,12],本模型在边界的无量纲翅片平均温度由方程(27)耦合边界条件确定,而不是以往模型中的零。

方程(19)已由Kim和Kim[13]解得,如下所示:

按Kim和Kim[13]的求解步骤,方程(20)—(23)的解如下所示:

考虑到边界条件,可以得到

由无量纲温度的解,可以计算出热阻。在一般情况下,总热阻被定义为

其中,θin为入口处的无量纲温度,L和W为微通道热沉的长度和宽度。一般总热阻分为容量阻值和传热阻值,其内容为

其中的第一项根据流速和冷却剂的比热容而决定,被称为容量阻值,其内容为

第二项代表传热热阻,由于对流其内容为

方程(47)也通过Kim和Kim[13]计算容量阻值,不同之处在于传热阻值。对微通道热沉以往多孔介质模型,对流传热阻值如下所示[4,12]:

与方程(48)相比较,方程(50)由于没有考虑基板对对流传热阻值的影响,使对流传热阻值变小了。

为了弥补这种不足,考虑到常规体积平均温度与Kim[3]的体积平均温度之间的差异,添加一项附加的经验项,其内容为

3 结果与讨论

应用本模型,Kim和Kim[13]模型及CFD方法计算出的无量纲温度分布如图2所示。CFD计算方程可以参考Kim[3]。为简单起见,这里就不列出了。三种模型描绘的两个无量纲温度具有相同的趋势,仅在大小方面有细微差别。所有翅片平均温度均随无量纲高度的增加而降低。所有通道平均温度均随无量纲高度的增加而降低,直至达到最小的值,然后增大,直到通道顶部为止,其不同之处在于每个模型温度的相对大小。CFD的曲线表明,通道平均温度大于在基板上翅片平均温度。这符合物理事实,即通道下的温度大于翅片下的温度。本文的分析也正确地再现这种现象。然而,Kim和Kim[13]的模型却不能再现这种现象,因为其模型没有考虑基板。CFD的无量纲温度曲线彼此相交于高度为Y0处,其值大于零。这意味着热流密度从通道导入到通道底部至Y0之间的翅片,在Y0到通道顶部之间则与之相反。本文也正确地预测这一现象在Y0取不同的值时。然而,Kim和Kim[13]的模型曲线相交于(0,0)点,这意味着热流密度总是从翅片导入到通道。其原因是在Kim和Kim[13]的模型中,翅片的平均温度在Y = 0处被视为零,如图2所示。事实上,此值应由耦合方式确定,如方程(27)所示。因此,在Y = 0处翅片平均温度的值应小于零,而对于CFD及本模型,其值分别为- 0.03和- 0.05。

图2三种模型的温度分布(ε=0.5,Kf/Ks=0.004,H/Wc=6,δ/H=0.3)

通道纵横比对两个无量纲温度的影响如图3和图4所示。随着通道纵横比的增加,翅片平均温度曲线向上稍稍移动。这意味着,纵横比对翅片平均温度的影响较小。对CFD计算及本文来说,θf的计算结果(Y= 0)随着纵横比的增加趋向于零。这意味着,在纵横比比较大时,以往多孔介质模型,要比本模型更近似于真值。至于无量纲通道平均温度,也随纵横比增加而增加。然而,增加的幅度要比无量纲翅片平均温度大得多。随着纵横比不断增加,曲线的形状趋向于的直线。这意味着纵横比对无量纲通道平均温度有很大的影响。

图3纵横比对翅片平均温度分布的影响(ε=0.5,Kf/Ks=0.004,δ/H=0.3)

图4纵横比对通道平均温度分布的影响(ε=0.5,Kf/Ks=0.004,δ/H=0.3)导热系数对两个无量纲温度的影响如图5和图6所示。通道纵横比对两个无量纲温度的影响是在类似的情况下被观察的。导热系数对翅片平均温度的影响较小而对通道平均温度有很大的影响。这是因为z方向上温度非均匀性的下降而导致通道纵横比和导热系数的增加所造成的。

图5导热系数对翅片平均温度分布的影响(ε=0.5,H/Wc=6,δ/H=0.3)

图6导热系数对通道平均温度分布的影响(ε=0.5,H/Wc=6,δ/H=0.3)

本模型将基板的影响考虑在内。这是本模型与以往多孔介质模型[3,4,12]的主要区别。图7和8显示了基板的厚度对两个无量纲温度的影响。对无量纲翅片平均温度,多孔介质模型和CFD模拟之间的差异随基板厚度的减小而变大。其原因在于在通道下的基板和翅片下的基板之间没有足够的热交换面积。因而,通过通道底部的热损失急剧增加,从而导致温度的不均匀性沿着通道底部增加。多孔介质模型的本质是沿通道底部温度平均值。因此在低厚度的情况下可能产生比较大的误差。在方程(35)中,无量纲翅片平均温度在Y = 0处是PC2。数学分析表明,只有当基板的厚度很大时,θf(Y = 0)才约为零。CFD模拟也证实了这一现象。

图7基板厚度对翅片平均温度分布的影响(ε=0.5,H/Wc=6,Kf/Ks=0.004)

图8基板厚度对通道平均温度分布的影响(ε=0.5,H/Wc=6,Kf/Ks=0.004)

总热阻是微通道热沉的一个重要参数。在方程(45)中,总热阻包括容量阻值和对流传热阻值。由于本模型解决了与Kim和Kim[13]相同的流动方程,容量阻值必须相同,而显示的容量阻值与CFD模拟值的匹配良好。为简单起见,本文只讨论对流传热阻值。基板厚度对对流传热阻值的影响如图9所示。与无基板的模型相比,本模型与数据显示出更好的匹配性。虽然Kim[3]的修正公式也取得了不错的结果,但它只能在某些点上生效,而不是厚度的所有值,例如0.1处。更重要的是,本模型正确地再现最佳厚度在约0.07处的这一现象,这与CFD模拟相吻合。当相对厚度非常小时,在通道下的基板与翅片下的基板之间没有足够的面积可以用来换热。因此,通道底部由于更多的热量供应,负担过重,而翅片

由于供热少而欠负担。因此,微通道热沉工作状况不良。只有当热供给与各表面的冷却能力匹配良好,对流传热电阻才能得到最小值。无基板模型不能重现此现象。因为无基板模型没有考虑基板的影响,因此该模型计算出的对流传热阻值是从通道的底部到流体的对流传热阻值,而不是从微通道热沉的底部到流体。

图9基板厚度对对流传热阻值的影响(ε=0.5,H/Wc=6,Kf/Ks=0.004)

4 结论

微通道热沉多孔介质模型拓展到基片,产生了新的平均温度方程。由于包括基板,在微通道底部的边界条件可以精确地由一个耦合方式而不是在以往多孔介质模型的近似方式来确定。再根据流体力学和微通道热充分发展流动,得到解析解。

以本文解析解得到的无量纲温度与三维数值模拟相比较,可得本模型和数值模拟拥有较好的一致性。本模型再现翅片平均温度比通道的底部附近的通道平均温度低而以往多孔介质模型所得结论与之相反的现象。对基片进行分析可知,在对流传热阻值较小时,存在着一个最佳的基片厚度。对通道纵横比的讨论可知,微通道热沉在纵横比较大时与多孔介质存在一个比较大的差异。

FLUENT帮助里自带的多孔介质算例-经典资料

Tutorial 7. Modeling Flow Through Porous Media Introduction Many industrial applications involve the modeling of ow through porous media, such as _lters, catalyst beds, and packing. This tutorial illustrates how to set up and solve a problem involving gas ow through porous media. The industrial problem solved here involves gas ow through a catalytic converter. Catalytic converters are commonly used to purify emissions from gasoline and diesel engines by converting environmentally hazardous exhaust emissions to acceptable substances. Examples of such emissions include carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbon fuels. These exhaust gas emissions are forced through a substrate, which is a ceramic structure coated with a metal catalyst such as platinum or palladium. The nature of the exhaust gas ow is a very important factor in determining the performance of the catalytic converter. Of particular importance is the pressure gradient and velocity distribution through the substrate. Hence CFD analysis is used to designe_cient catalytic converters: by modeling the exhaust gas ow, the pressure drop and the uniformity of ow through the substrate can be determined. In this tutorial, FLUENT is used to model the ow of nitrogen gas through a catalytic converter geometry, so that the ow _eld structure may be analyzed. This tutorial demonstrates how to do the following: _ Set up a porous zone for the substrate with appropriate resistances. _ Calculate a solution for gas ow through the catalytic converter using the pressurebased solver. _ Plot pressure and velocity distribution on speci_ed planes of the geometry. _ Determine the pressure drop through the substrate and the degree of non-uniformity of ow through cross sections of the geometry using X-Y plots and numerical reports. 许多工业应用都涉及通过多孔介质(如过滤器,催化剂床和填料)的流动模型。本教程说明如何建立和解决涉及气体通过多孔介质的问题。 这里解决的工业问题涉及通过催化转换器的气体流量。催化转化器通常用于通过将对环境有害的废气排放物转化为可接受的物质来净化汽油和柴油发动机的排放物。 这种排放的例子包括一氧化碳(CO),氮氧化物(NOx)和未燃烧的碳氢化合物燃料。这些废气排放物被迫通过衬底,该衬底是涂覆有诸如铂或钯的金属催化剂的瓷结构。 排气流量的性质是决定催化转化器性能的一个非常重要的因素。特别重要的是通过基底的压力梯度和速度分布。因此,使用CFD分析来设计催化转换器:通过对排气流量进行建模,可以确定通过基板的流量的压降和流量的均匀性。在本教程中,FLUENT 用于模拟通过催化转化器几何形状的氮气流量,从而可以分析流量结构。 本教程演示了如何执行以下操作: _设置具有适当阻力的基材的多孔区域。 _使用基于压力的解算器计算通过催化转化器的气体流量的解决方案。 _绘制几何体特定平面上的压力和速度分布。 _确定通过基材的压降和不均匀的程度 通过使用X-Y图和数字报告的几何横截面的流量。 Prerequisites This tutorial assumes that you are familiar with the menu structure in FLUENT and that you have completed Tutorial 1. Some steps in the setup and solution procedure will not be shown explicitly. 本教程假设您熟悉FLUENT中的菜单结构您已完成教程1.设置和解决方案过程中的某些步骤不会明确显示。

第一阶段:多孔介质

第一阶段:多孔介质 在这个教程中,我们分析汽车排气管某一管段的流动,这个排气流动受到两个用于将有害一氧化碳转变成二氧化碳的多孔介质阻碍。当设计汽车的催化转化器时,工程师要在最大化催化器内部表面的同时尽量减小催化器的排气阻力与排气和表面接触持续时间两者之间寻求最佳点。因此,排出气流质量流量在整个催化器截面上更为均匀的分布有助于它的使用性。EFD.Pro 中多孔介质的可以仿真每一种催化器,允许你对催化器所占据的空间以分布式的阻力进行仿真,而不是对催化剂内所有独立通道进行分别仿真,因为这种方式是不符合实际情况甚至是不可能存在的。在这个EFD.Pro 教程例子中我们考虑了催化剂多孔介质渗透类型(对于流动方向上等向性或非等向性的阻力)对整个催化器截面上排出气体质量流量的影响。我们会观察到在排气后部的流动迹线分布比模型的入口处和穿过多孔介质时来的均匀。此外,依据流体速度对流动迹线赋予颜色,排出流体在多孔催化剂中的阻力可以得到估计,从催化器的效率而言这一点也是很重要的。

打开模型 1. 复制First Steps - Porous Media文件夹进入到你的工作目 录,此外由于EFD.pro 在运行时会 对其输入的数据进行存储,所以必 须确保文件处于非只读状态。运行 EFD.Pro。点击File,Open。 2. 在File Open对话框,浏览 located in the First Steps - Porous Media文件夹并且找到 catalyst.asm assembly点击 Open (或者双击这个assembly)。 创建EFD.Pro 项目 1. 点击Flow Analysis,Project, Wizard。如果已经在向导状态,直接选 Create new以便创建一个新的 assembly 并且命名为ISOTROPIC。 这个项目向导会指导你一步一步完成整个项目的特性定义。除了其中两步(定义项目流体和默认固体),其他的每一步都是预先的定义值,所以你可以接受这些默认值(跳过这一步可以直接点击Next)或者进行相应的修改。 这些预先设定的值是: 单位系统–SI, 分析类型–内部,无附加的物理特性, 壁面状况–绝热壁面, 初始条件–压力- 1 atm,温度- 293.2 K, 结果和几何求解– level 3, 对于这个项目所有的这些设置都是合适的,我们所要做的仅仅是将空气作为项目的流体。为了避免经过每一个向导截面,我们将使用Navigator面板,它可以使我们快速的访问向导页。 2. 点击右侧的箭头。

户型分析 经典

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企业信用风险评估模型分析

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厂房安全风险综合评价体系A 危害因素A 1 被动措施A 2 主动措施A 3 安全管理A 4 事故处理能力A 5 物质危险性A 11 物质数量A 12 生产过程A 13 存放方式A 14 厂房层数A 15 使用年限A 16 耐火等级A 21 防火间距A 22 安全疏散A 23 防爆设计A 24 自动报警及安全联动控制系统A 31 通风与防排烟系统A 32 室内安全防护系统A 33 其他安全措施A 34 安全责任制A 41 应急预案A 42 安全培训A 43 安全检查A 44 安全措施维护A 45 安全通道A 51 安全人员战斗力A 52 图4.1 厂房安全风险评价指标体系 ⑶建立指标评价尺度和系统评价等级 经过研究和分析,并依据相关法规、标准,给出如下指标评价尺度和系统评价等级,如表4-1和表4-2所示。 各指标的定性评价 好 较好 中等 较差 差 各指标的对应等级 E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 各指标对应的分数 5 4 3 2 1 系统安全分区间 [4.5,5] [3.5,4.5] (2.5,3.5) (1.5,2.5) [1,1.5] 各指标对应的分数 5 4 3 2 1 设最低层评价指标C i 的得分为P Ci ,其累积权重为W Ci ,则系统安全分S.V.为: ∑=?=1 ..i C C i i W P V S (4-1) 4.2.2利用AHP 确定指标权重 在调查分析研究的基础上,采用对不同因素两两比较的方法,即表3-1的1~9标度法,构造不同层次的判断矩阵。然后,求解出个评价指标的相对权重及累积权重。对判断矩阵的计

多孔介质讲解

多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时,你就定义了一个具有多孔介质的单元区域,而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述,它服从介质和流体流动之间的热平衡假设,具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型,被称为多孔跳跃,可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域,并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型),这是因为它具有更好的鲁棒性,并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 多孔介质模型的限制 如下面各节所述,多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此,下面模型的限制就可以很容易的理解了。 ● 流体通过介质时不会加速,因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的,因为它意味着FLUENT 不会正确的描述通过介质的过渡时间。 ● 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成,一部分是粘性损失项 (Darcy),另一个是内部损失项: ∑∑==+=31312 1j j j j ij j ij i v v C v D S ρμ 其中S_i 是i 向(x, y, or z)动量源项,D 和C 是规定的矩阵。在多孔介质单元中,动量损失对于压力梯度有贡献,压降和流体速度(或速度方阵)成比例。 对于简单的均匀多孔介质: j j i i v v C v S ραμ2 12+= 其中a 是渗透性,C_2时内部阻力因子,简单的指定D 和C 分别为对角阵1/a 和C_2其它项为零。 FLUENT 还允许模拟的源项为速度的幂率: ()i C C j i v v C v C S 10011-== 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意:在幂律模型中,压降是各向同性的,C_0的单位为国际标准单位。

(整理)多孔介质-Fluent模拟

7.19多孔介质边界条件 多孔介质模型适用的范围非常广泛,包括填充床,过滤纸,多孔板,流量分配器,还有管群,管束系统。当使用这个模型的时候,多孔介质将运用于网格区域,流场中的压降将由输入的条件有关,见Section 7.19.2.同样也可以计算热传导,基于介质和流场热量守恒的假设,见Section 7.19.3. 通过一个薄膜后的已知速度/压力降低特性可以简化为一维多孔介质模型,简称为“多孔跳跃”。多孔跳跃模型被运用于一个面区域而不是网格区域,而且也可以代替完全多孔介质模型在任何可能的时候,因为它更加稳定而且能够很好地收敛。见Section 7.22. 7.19.1 多孔介质模型的限制和假设 多孔介质模型就是在定义为多孔介质的区域结合了一个根据经验假设为主的流动阻力。本质上,多孔介质模型仅仅是在动量方程上叠加了一个动量源项。这种情况下,以下模型方面的假设和限制就可以很容易得到: ?因为没有表示多孔介质区域的实际存在的体,所以fluent默认是计算基于连续性方程的虚假速度。做为一个做精确的选项,你可以适用fluent 中的真是速度,见section7.19.7。 ?多孔介质对湍流流场的影响,是近似的,见7.19.4。 ?当在移动坐标系中使用多孔介质模型的时候,fluent既有相对坐标系也可以使用绝对坐标系,当激活相对速度阻力方程。这将得到更精确的源项。 相关信息见section7.19.5和7.19.6。 ?当需要定义比热容的时候,必须是常数。 7.19.2 多孔介质模型动量方程 多孔介质模型的动量方程是在标准动量方程的后面加上动量方程源项。源项包含两个部分:粘性损失项(达西公式项,方程7.19-1右边第一项),和惯性损失项(方程7.19-1右边第二项) (7.19-1)

风险评估模型

风险审计预估要素确定(底稿) 第315号国际审计准则(IsA315)要求从六方面了解被审计单位及其环境: (1)行业状况、监管环境以及其他外部因素; (2)被审计单位的性质; (3)被审计单位对会计政策的选择和运用: (4)被审计单位的目标、战略以及相关经营风险; (5)被审计单位财务业绩的衡量和评价; (6)内部控制 ISA315将被审计单位的战略以及相关经营风险与其他五个需要考虑的因素并列,对重大错报风险的分解过于粗略,实务中难以实篇。我国学者汪国平认为:重大错报风险应从宏观经济因素、行业因素、微观因素三方面分解,微观因素包括:法人治理结构、持续经营能力、可能使管理层舞弊的因素、内部控制制度、战略规划、财务状况六个因素,这样的划分,较为全面概括了重大错报风险的影响因素。 风险评估审计:审计风险--------> 道德风险*1+固有风险*β(式1)-------> 重大*1+非重大*α(式2) 1.道德风险(不可控制风险) 包括:可能使管理层舞弊的因素,管理层或股东有损害企业利益的等等行为,审计人员职业道德,风险值只有0和1,和重大事项风险相同,但重大风险的风险值可以通过展开后续审计减少可以控制的风险,降低后的重大风险事项和非重大风险事项的综合值才是应该被财务报表使用者参考的数据。 2.固有风险(可控制风险) 包括:固有风险=重大错报风险*1+非重大错报风险*α 3.重大风险(重大错报风险) 包括:与管理层沟通的有效性 客户持续经营能力,是否能保证持续经营 客户主体赔偿能力,是否能维持合理的资产结构 法人治理结构是否合理,股东是否拥有绝对的控制权 4.非重大风险=(外部环境风险+行业风险+企业内部风险)*α 包括:外部环境风险→宏观市场风险=①预测市场需求变化→预期销售收入增加率/减少率*+②整个行业的风险特点→同类比上市公司市场利润最高与最低的差值* 企业内部风险=③客户企业生产能力即供给状况→客户企业吸取资本的能力→当年实收资本/平均总资产*+④客户持续经营能力→营运能力综合指标+偿债能力综合指标*+⑤诉讼风险 1.1道德风险 包括:可能使管理层舞弊的因素,管理层或股东有损害企业利益的等等行为,审计人员职业道德 1.2固有风险=外部环境风险+行业风险+企业内部风险 外部环境风险→宏观市场风险=①预测市场需求变化→预期销售收入增加率/减少率*+②整个行业的风险特点→同类比上市公司市场利润最高与最低的差值*

FLUENT多孔介质数值模拟设置

FLUENT多孔介质数值模拟设置 多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时,你就定义了一个具有多孔介质的单元区域,而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述,它服从介质和流体流动之间的热平衡假设,具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型,被称为多孔跳跃,可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域,并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型),这是因为它具有更好的鲁棒性,并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 多孔介质模型的限制 如下面各节所述,多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此,下面模型的限制就可以很容易的理解了。 流体通过介质时不会加速,因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的,因为它意味着FLUENT不会正确的描述通过介质的过渡时间。 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成,一部分是粘性损失项 (Darcy),另一个是内部损失项: 其中S_i是i向(x, y, or z)动量源项,D和C是规定的矩阵。在多孔介质单元中,动量损失对于压力梯度有贡献,压降和流体速度(或速度方阵)成比例。 对于简单的均匀多孔介质: 其中a是渗透性,C_2时内部阻力因子,简单的指定D和C分别为对角阵1/a 和C_2其它项为零。 FLUENT还允许模拟的源项为速度的幂率: 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意:在幂律模型中,压降是各向同性的,C_0的单位为国际标准单位。 多孔介质的Darcy定律 通过多孔介质的层流流动中,压降和速度成比例,常数C_2可以考虑为零。忽略对流加速以及扩散,多孔介质模型简化为Darcy定律: 在多孔介质区域三个坐标方向的压降为:

风险和机会评估模型

风险与机遇评估模型(The Risk and Opportunity Assessment Model, ROAM) 1.评价风险。一系列问题的提问用来评价项目的风险。风险得分的计算是用每一个问题的打分(称为风险概率P)剩以预先设定的风险影响系数(I)。十个问题的风险得分等于各个问题风险得分之和,并将其填如第10个问题的下面。 2.评价机遇。十个问题用来评价项目的机遇。每个问题赋予一个权数,从1(低权数)至5(高权数)用来表示它们各自的相对重要程度。权数剩以可能机遇系数(P)就得到一个问题的得分。十个问题的机遇得分等于各个问题得分之和,并将其填如第10个问题的下面。 风险分析 1.顾客承担的义务 顾客承担的义务是项目成功的关键因素, 1 2 3 4 顾客在项目承担什么义务? 5 ???? 1顾客提供人和资金。 2顾客提供资金但不提供人。 3顾客提供人但不提供资金。 4顾客既不提供资金也不提供人。 2.项目进度 项目进度是如何确定的? 4 ???? 1.项目的开始和结束时间具有一定的灵活性,并且有我们公司确定。 2.项目的开始和结束时间是由顾客和我们共同制定的。 3.项目的开始和结束时间由顾客确定。没有惩罚条款,但是改变进度计划和里程碑必须与顾客协商。 4.项目的开始和结束时间由顾客确定并且不许改动,对不能按时完成的情况有惩罚条款。 3.项目长度 从项目的投标到项目的期望完成的整个期间长度如何? 3 ???? 1.长度小于3个月。 2.3至6个月 3.6个月至1年 4.一年以上 4.已有的经验 对于新项目我们是否有已做过项目的经验可供参考? 4 ????1.新项目是以前项目的重复,并且是由我们管理的。 2.项目的大部分必要条件(大于50%)是以前项目的重复,并由我们负责。 3.项目的小部分必要条件(小于50%)是以前项目的重复,并由我们负责。 4.项目的所有必要条件没有以前项目可供参考。

完整word版,fluent中多孔介质设置问题和算例

经过痛苦的一段经历,终于将局部问题真相大白,为了使保位同仁不再经过我之痛苦,现在将本人多孔介质经验公布如下,希望各位能加精: 1。Gambit中划分网格之后,定义需要做为多孔介质的区域为fluid,与缺省的fluid分别开来,再定义其名称,我习惯将名称定义为porous; 2。在fluent中定义边界条件define-boundary condition-porous(刚定义的名称),将其设置边界条件为fluid,点击set按钮即弹出与fluid边界条件一样的对话框,选中porous zone与laminar复选框,再点击porous zone标签即出现一个带有滚动条的界面;

3。porous zone设置方法: 1)定义矢量:二维定义一个矢量,第二个矢量方向不用定义,是与第一个矢量方向正交的;

三维定义二个矢量,第三个矢量方向不用定义,是与第一、二个矢量方向正交的; (如何知道矢量的方向:打开grid图,看看X,Y,Z的方向,如果是X向,矢量为1,0,0,同理Y向为0,1,0,Z向为0,0,1,如果所需要的方向与坐标轴正向相反,则定义矢量为负) 圆锥坐标与球坐标请参考fluent帮助。 2)定义粘性阻力1/a与内部阻力C2:请参看本人上一篇博文“终于搞清fluent中多孔粘性阻力与内部阻力的计算方法”,此处不赘述;

3)如果了定义粘性阻力1/a与内部阻力C2,就不用定义C1与C0,因为这是两种不同的定义方法,C1与C0只在幂率模型中出现,该处保持默认就行了; 4)定义孔隙率porousity,默认值1表示全开放,此值按实验测值填写即可。 完了,其他设置与普通k-e或RSM相同。总结一下,与君共享!

多孔介质模拟简介

FLUENT多孔介质数值模拟设置 FLUENT专题2009-08-18 21:54:19 阅读871 评论5字号:大中小 多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时,你就定义了一个具有多孔介质的单元区域,而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述,它服从介质和流体流动之间的热平衡假设,具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型,被称为多孔跳跃,可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域,并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型),这是因为它具有更好的鲁棒性,并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 多孔介质模型的限制 如下面各节所述,多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此,下面模型的限制就可以很容易的理解了。 ●流体通过介质时不会加速,因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于 过渡流是有很大的影响的,因为它意味着FLUENT不会正确的描述通过介质的过渡时间。 ●多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 多孔介质的动量方程

多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成,一部分是粘性损失项(Darcy),另一个是内部损失项: 其中S_i是i向(x, y, or z)动量源项,D和C是规定的矩阵。在多孔介质单元中,动量损失对于压力梯度有贡献,压降和流体速度(或速度方阵)成比例。 对于简单的均匀多孔介质: 其中a是渗透性,C_2时内部阻力因子,简单的指定D和C分别为对角阵1/a和C_2其它项为零。 FLUENT还允许模拟的源项为速度的幂率: 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意:在幂律模型中,压降是各向同性的,C_0的单位为国际标准单位。 多孔介质的Darcy定律 通过多孔介质的层流流动中,压降和速度成比例,常数C_2可以考虑为零。忽略对流加速以及扩散,多孔介质模型简化为Darcy定律: 在多孔介质区域三个坐标方向的压降为: 其中为多孔介质动量方程1中矩阵D的元素v j为三个方向上的分速度,D n_x、D n_y、以及D n_z为三个方向上的介质厚度。 在这里介质厚度其实就是模型区域内的多孔区域的厚度。因此如果模型的厚度和实际厚

Fluent计算多孔介质模型资料

广东省深圳市宝安区沙井辛养社区西部工业园 TEL:+86-755-3366-8888 FAX:+86-755-3366-0612 Fluent计算多孔介质模型资料 这是一个多孔介质例子,进口速度为0.01m/s,组份为液态水和氧气,其中氧气从多孔介质porous jump 渗透过去,如何看氧气在tissue中扩散的。 porous jump的face permeability1 a=e-8 m_2 thickness 设为0.0001 pressure jump coefficient为默认 porous zone设置如下: direction vector 1, 1, viscous resistance 100 each inertial resistance 100 each porosity 0.1 边界条件设置如下: Ab – wall - default Bc – wall – default Be – porous jump – face permeability 1e-8, porous medium thickness 0.0001 Cd – outflow rating – 0.5 De – wall – default Default interior – interior Default interior001 – interior Default interior019 – interior Ef – wall - default Fg – outflow rating – 1 Fluid - porous zone - direction vector 1, 1, viscous resistance 100 each, inertial resistance 100 each, porosity 0.1 Gh- wall - default Hi – wall - default Hk - porous jump same conditions as other Ij – outflow – 0.5 Jk – wall – default Kl – wall – default

经典户型解析讲解

燃情岁月(A户型60.16/—室一厅一卫) 就如同生命中某个阶段,花样年华,一切简洁、直接户型设计简约自然,实现通畅柔和 明亮厅房,良好通风采光 步入式阳台与卧室连为一体,私密性强 在私享的天空 邀爱人翩翩起舞,邀明月一同小酌 生活因此浪漫无比 南城情怀(户型137.59-144.28/二室二厅一卫) 闲居家中,也能重温罗马假日 每天清晨,阳光一丝一点的挤进来 叫醒了熟睡中的懒猫。 户型方正实用,动静、干湿分区,得房率高; 完全人性化设计,透光性好 大落地观景阳台,中心花园美景一览无余 甜蜜生活,坐享温馨浪漫人生之旅

情感磨坊(G户型50.14-50.93一室一厅一卫) 心情可以放飞,空间刚刚好 户型方正实用,得房率高 整体设计简洁大方,通透流畅,线条工整; 为年轻人个性的张扬 和这个年龄特有的奇思妙想量身定做 我的青春我做主 恋景倾城(H户型90.63-91.65/二室二厅一卫) 当旷世美景与煦暖阳光成为生活的寻常,夫复何求厅、卧方正实用,动静分区,具灵动之美 客厅联体落地阳台,视野豁然开朗,美景一览无余明厅、明卧、明厨、明卫,阳光在每个房间自然起舞令目光所及的风景天然鲜活 餐厅独立,与厨房浑然一体,合理舒适 生活因此愉悦欢快 玲珑美居(42.34-46.26平米/ 一室一厅一卫)窈窕一居,给年轻的心一个归处。 独立厨、卫、厅,各有使用功能,功能齐备 格局方正、紧凑,使用率高 整体空间浑然一体,南北通透,采光通风优越

飞扬青春思绪,独立自由,随心所欲 心情港湾(J户型92.06平米/二室二厅一卫)甜蜜两居,标准户型,体现一种两情相悦的生活态度单位间隔方正,功能分区紧凑合理,布局巧妙 餐厅、厨房独立自成一体,方便琐碎生活,细节体现关爱阳光下烹饪,烛光下晚餐,浪漫情调装点生活每一处细节客厅特设观景、休闲阳台,睡眼惺忪的下午,来次伸个懒腰 这种日子真爽 丽景之家(K户型112.23平米/三室两厅两卫)经典小三居,流露一种养护生活热爱生命的闲适趣味空间开阳,分区合理,通道少,减少面积浪费 南北通透的格局,阳台、凸窗的设计,通风、采光、赏景俱佳南向主卧配低台窗,延伸阳光四时映照,红尘美景一览无余依窗观景,笑傲红尘,悠然的,是一份事业与生活的从容

多孔介质的网络模型构建-宫法明

2012年齐鲁大学生软件设计大赛命题 多孔介质的网络模型构建 (中国石油大学宫法明) 一、课题背景简介 多孔介质是指内部含有大量空隙(void)的固体,固体骨架遍及多孔介质所占据的体积空间。多孔介质内部的空隙极其微小。储集石油和天然气的砂岩地层的空隙直径大多在不足1微米到500微米之间;毛细血管内径一般为5~15微米;肺泡-微细支气管系统的空隙直径一般为200微米左右或更小;植物体内输送水分和糖分的空隙直径一般不大于40微米。 一般多孔介质的空隙都是相通的,也可能是部分连通、部分不连通的。由于多孔介质本身的不均匀性、随机性和几何拓扑结构的复杂性,其内部渗透特性、流体传递过程等难以实测。因此,利用计算机对多孔介质进行微观建模,通过计算获取多孔介质的相关构造参数具有重要的研究价值。 注:本竞赛题目来自目前在研的一项国家科技重大专项课题,是其中的一部分,属于比较关键的基础研究,选报本题目的参赛选手在锻炼自己的同时,取得的任何一点成果,都很有可能会为国家做出重要的贡献。 二、课题研究的基本思路及环节 用计算机对多孔介质进行相关研究的基本思路及环节是: ①借助工业用微焦点CT 系统(目前已在使用纳米测量技术,数据更丰富,精度更准确),获取一系列能够真实描述多孔介质的微观空隙结构的CT 切片图像;图1所示为其中一张:

图1:CT切片图像 ②对每幅CT图像进行分割,找到空隙和固体骨架之间的边界,从而可以将固体部分剔除,只留下空隙部分所占据的平面区域;图2所示为分割结果(一个矩形的部分区域)中的一张(黑色 部分为空隙): 图2:分割结果

③将一系列CT图像中空隙部分所占据的区域叠加在一起,便构成了整个体积空间中所有空隙构成的一个三维体,从而可以用三维显示技术将空隙空间显示出来;如图3所示: 图3:空隙的三维体数据 ④上述步骤产生的空隙体数据一般数据量较大,影响显示的实时性,且大量空隙相互遮挡,不利观察,也不利于后续的各种参数计算,因此需要构建空隙空间的几何模型,通俗的说,就是在空隙体数据外围包上一层皮(一般是网状的,如四边形网格或三角网格),对这个“皮”进行材质、光照等设置之后显示出来,效果就有了较真实的展示。如图4所示:

COMSOL Multiphysics模拟多孔介质流动

COMSOL Multiphysics多孔介 质流动: 裂隙流 中仿科技技术部 中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司https://www.doczj.com/doc/a518055513.html,

模型背景 在多孔介质的裂缝中,流体流动得较快,而在周围的多孔介质岩体当 中,流体也会进入微孔,尽管速度非常慢。由于裂缝和岩体之间存在 着流体的传质,所以在裂缝和岩体的界面上压强是连续的。精确模拟 岩体和裂缝中的流动在一些案例中是很有关键的,例如估计井的流 率,描述污染物的迁移,设计污染物清除策略等。 本算例说明了联合求解裂缝和岩体流动的一种高效而精确的方法。模 型建立为一个立方体岩体,它的内部边界为裂缝。Darcy定律是岩体 中速度的控制方程,裂缝中的流动设定与裂缝厚度有关。将裂缝定义 为内部边界是一种高效的方法,因为这样就不需要为狭窄的裂缝体积 来建立面积-厚度比非常高的精细网格。 中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司https://www.doczj.com/doc/a518055513.html,

模型几何、控制方程及边界条件 流体流动—岩体 流体流动—裂缝 几何体为一块断裂多孔介质立方体,边长1m。裂缝对流体的透过性远好于岩体,而厚度为0.0001m, 也比岩体的尺度小得多。除了裂缝的边界之外,立方体的其它边界都是不可穿透的。流体在岩体内 从左至右流动,从下表面进入裂缝,从上表面流出。初始时,岩体内的流体并不流动。在模拟过程 中进口边界的压强保持不变,出口边界的压强随着时间降低。模拟时间为1000s。结束模拟之后会做 出数据列表。 中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司https://www.doczj.com/doc/a518055513.html,

模型数据 Variable Units Description Value θs m3/m3Porosity of matrix blocks0.3 χf s2·m/kg Compressibility of the fluid 4.4·10-10 χs s2·m/kg Compressibility of the fluid10-8 κm m2Permeability of matrix blocks10-11 df m Thickness of the fracture0.0001 Sf s2·m/kg Storage coefficient of the fractureχf κf m2Permeability of fracture10-7 ηkg/m·s Viscosity0.001 gr m/s2Gravity9.82 ρf kg/m3Fluid density1000 pinlet kg/m·s2Pressure at the fracture inlet10e5 poutlet kg/m·s2Pressure at the fracture outlet p0 ?10t p0kg/m·s2Initial pressure distribution10e5 中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司https://www.doczj.com/doc/a518055513.html,

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