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液体复合材料成型中非等温渗透行为和孔隙形成的三维实际微观结构建模。 (英语) 兹比尔1481.76211

摘要:在液体复合材料成型(LCM)非等温渗透过程中,粘性压力和毛细管压力之间的复杂相互作用对流体侵入形态和孔隙形成机制的影响尚不清楚。基于多孔碳化硅颗粒增强复合材料(SiCp)预制件的高分辨率三维(3D)计算显微CT图像,采用非等温两相流数值模型描述了渗流过程中随着位移速度的降低而演变的流动-位移模式。该模拟方法是通过使用稳健的有限元解算器耦合Cahn-Hilliard相场和热方程来实现的。数值结果表明:(i)位移模式经历了从稳定位移到毛细指进的转变,这主要取决于负责局部弯月面动力学的复杂而有趣的孔隙尺度事件从粘性自校正平滑过渡到非合作海恩斯跳跃的转变;(ii)毛细指进模式中的孔隙捕集稳定性较高,旁路捕集机制产生的大孔隙难以迁移;(iii)存在一个临界毛管数(Ca)值,只要渗透过程中位移锋的Ca不低于该值,就可以避免局部宏观孔隙集中;(iv)LCM模拟中的非等温效应不容忽视,其中由温度场的演变引起的两相物理性质的变化影响局部孔隙尺度的流动行为,即部分界面钉扎现象的消失。

MSC公司:

76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流

软件:

COMSOL公司
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全文: 内政部

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