Lattice Boltzmann Model for Rarefied Gaseous Mixture Flows in Three-Dimensional Porous Media Including Knudsen Diffusion
Notice bibliographique
Résumé
Numerical modeling of gas flows in rarefied regimes is crucial in understanding fluid behavior in microscale applications. Rarefied regimes are characterized by a decrease in molecular collisions, and they lead to unusual phenomena such as gas phase separation, which is not acknowledged in hydrodynamic equations. In this work, numerical investigation of miscible gaseous mixtures in the rarefied regime is performed using a modified lattice Boltzmann model. Slip boundary conditions are adapted to arbitrary geometries. A ray-tracing algorithm-based wall function is implemented to model the non-equilibrium effects in the transition flow regime. The molecular free flow defined by the Knudsen diffusion coefficient is integrated through an effective and asymmetrical binary diffusion coefficient. The numerical model is validated with mass flow measurements through microchannels of different cross-section shapes from the near-continuum to the transition regimes, and gas phase separation is studied within a staggered arrangement of spheres. The influence of porosity and mixture composition on the gas separation effect are analyzed. Numerical results highlight the increase in the degree of gas phase separation with the rarefaction rate and the molecular mass ratio. The various simulations also indicate that geometrical features in porous media have a greater impact on gaseous mixtures’ effective permeability at highly rarefied regimes. Finally, a permeability enhancement factor based on the lightest species of the gaseous mixture is derived.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».