Określenie prędkości poślizgu przy stycznym przepływie powietrza nad złożem porowatym

W procesach wymiany masy i energii pomiędzy ośrodkiem płynnym a porowatym, szczególnie podczas stycznego przepływu strugi płynu w stosunku do powierzchni ośrodka porowatego kluczową rolę odgrywa właściwe określenie warunków przepływowych odbywających się wewnątrz materiału porowatego. Właściwa ich ocena wpływa na poprawne wyznaczenie parametrów określających wymianę masy pomiędzy tymi dwoma ośrodkami. Z uwagi na trudności natury technicznej, bezpośredni pomiar prędkości przepływu płynu wewnątrz złoża w funkcji odległości od powierzchni rozdziału płyn-złoże porowate jest niezwykle trudny do wykonania. Dostępne dane literaturowe ograniczają się do opisów wyników badań numerycznych opisywanego zagadnienia i opierają się na wczesnych badaniach eksperymentalnych z połowy ubiegłego wieku (Beavers i Joseph, 1967). Przeprowadzane poprzednio przez autora prace eksperymentalne (Skotniczny, 2010) wykazały brak zgodności pomiędzy danymi eksperymentalnymi a numerycznymi w pewnym zakresie prędkości strugi przepływającej nad złożem porowatym. W bieżącej pracy skoncentrowano się na wyznaczeniu profilu prędkości strugi powietrza poruszającej się stycznie do powierzchni rozdziału, oraz na próbie korelacji uzyskanych wyników z dostępnymi danymi literaturowymi i rozwiązaniami numerycznymi dla wybranych modeli turbulencji.

---

In the processes of mass and energy exchange between the fluid and porous medium, especially in the tangential flow stream of fluid to the surface of the porous medium it is vital to determine appropriate conditions of flow taking place inside the porous material. Due to technical difficulties, direct measurement of the flow rate of fluid within the porous material as a function of distance from the interface fluid-porous bed is extremely difficult to implement. Available literature data are limited to descriptions of the numerical results described issues and based on early experimental studies of the middle of last century (Beavers & Joseph, 1967). Carried out previously by the author of research papers (Skotniczny, 2010) showed weak correlation between the experimental and numerical data. The current work focuses on determining velocity profile of air stream moving tangentially to the interface, and a sample correlation of results with available literature data and numerical solutions for selected models of turbulence.