A continuum scale one equation model for transient heat transfer in porous media

This research presents a discussion of the Numerical simulation and Analytical modeling applicable to one dimensional transport equation through a known hypothetical porous medium. Based on fundamental one dimensional transport equation for fluid and solid separately taking to account the thermal local equilibrium and volume average method for fluid velocity and temperature, by performing a calibration method for thermal conductivity and velocity, it is shown that the chosen model is not a suitable approach. Shift to the volume-averaged model of physical characteristic and thermal conductivity of fluid and solid based on one dimensional transport equation and calibrating the average velocity and thermal conductivity showed that this model would be a good approach for describing the physical behavior of our system. The relationship based on the Pc number and averaged thermal conductivity k_avg which can describe the system in terms of advection-diffusion or convection-conduction found. We find the excellent agreement between the present results obtained at a super laminar flow rates (Re<1) with mentioned papers of Pedras, de Lemos (2008) and DeGroot, Straatman (2011). Furthermore, the relationship between k-Pc is been acceptable for a wide range of Pc numbers, in addition, the functionality of average velocity whit time t and Pc number has been also found for the defined model.

Questa ricerca presenta una discussione della simulazione numerica e della modellazione analitica applicabile a un’ equazione di trasporto monodimensionale attraverso un mezzo poroso ipotetico di caratteristiche noto . Si basa sull’equazione fondamentale di trasporto monodimensionale per i liquidi e i solidi, considerati separatamente, considera l’equilibrio termico locale e volume average method per la velocità e temperatura del fluido. Eseguendo un metodo di calibrazione per la conducibilità termica e la velocità , si dimostra che il modello scelto non è un approccio adeguato . Se si considera l’intermedia volumetrica della conducibilità termica e delle caratteristiche fisiche del liquido e del solido, che si basa su una equazione di trasporto monodimensionale, la calibrazione della velocità media e della conducibilità termica dimostra che questo modello può considerarsi un buon approccio per descrivere il comportamento fisico del nostro sistema. Il rapporto basato sul numero Pc e sulla conducibilità termica media che può descrivere il sistema in termini di advection-diffusion o convection-conduction è trovato. E’ stata trovata una forte corrispondenza tra i risultati ottenuti in condizioni di velocità di flusso laminare ( Re < 1) con i documenti sopra menzionati di Pedras , de Lemos (2008) e DeGroot , Straatman ( 2011) . Inoltre, la relazione tra k-Pc è da considerarsi accettabile per un ampio intervallo di valori Pc. Inoltre, la funzionalità della velocità media con il tempo t e il numero di Pc è stata trovata anche per il modello definito .