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多孔介质气体弥散系数测试实验系统开发

2023-05-25分类号:O35

【作者】刘伟  韩冬阳  张士显  秦跃平  胡宇航  高鹏  
【部门】中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院  
【摘要】为将流体力学的弥散理论教学融入实际应用,研发了多孔介质气体弥散系数测试实验系统。通过该系统可向学生直观地演示弥散系数测定方法,以及无因次气体浓度与无因次弥散系数之间的变化规律。自主开发了多孔介质气体弥散模拟程序,通过对模拟结果进行拟合来确定弥散系数反演解析式,并结合实验测试数据,反演得到弥散系数具体数值。实验结果表明:注气点附近的无因次气体浓度最高,从注气点开始沿测定容器深部和两侧延伸的方向,无因次气体浓度递减;随着无因次弥散系数的增大,气体混合均匀所需要的距离逐渐缩短;通过反演计算得到实验装置内多孔介质气体弥散系数为0.001 647。
【关键词】多孔介质  气体弥散系数  教学实验  数值模拟
【基金】国家自然科学基金项目(52074303);; 中国矿业大学(北京)“课程思政”示范课程建设项目(62911002)
【所属期刊栏目】实验技术与管理
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