COMSOL多孔介质自然对流与传热现象的仿真研究

多孔介质中的自然对流和传热研究在地热系统、隔热材料、食品加工以及化学反应器设计等领域具有重要意义。本文介绍了一种基于COMSOL Multiphysics软件建立多孔介质几何模型并模拟其内部自然对流与传热过程的方法。

首先采用CAD Voronoi V2.1插件生成多孔介质几何结构，并在AutoCAD中仅保留含曲边孔隙图层的内容后，导出为dxf格式文件。并将此文件导入至COMSOL Multiphysics软件中。

在COMSOL中，通过构建矩形区域并与导入的CAD图形执行差集操作来完成多孔介质几何模型的建立。

选择“多孔介质传热”等物理场，并设置相应的温度边界条件以匹配具体应用场景。完成设置后，对模型实施网格划分。

通过对模型进行仿真计算，分析多孔介质内的流速分布及温度场变化情况。

研究结果提供了关于多孔介质内部复杂对流与传热机制的深刻见解。