动态结冰孔隙结构三维建模方法

• 作者: 李伟斌 宋超 易贤 马洪林 杜雁霞
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 动态结冰 孔隙结构 孔隙率 孔径分布 定量分析
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 1009-1017
• 页数: 8页
• 分类号: V211.71
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20190357

摘要

动态结冰内部呈现多孔结构特点，这一微观孔隙结构是影响其宏观物性的关键因素，然而传统方法难以对三维孔隙结构进行定量表征。为了客观刻画结冰微观结构特征，提出了基于结冰二维图像定量信息的三维微观结构建模方法。首先，研究并确定了真实结冰尺寸与建模区域之间的比例关系，分析比例尺对分辨率和建模的影响；其次，结合二维孔隙率和孔径分布函数，提出了三维孔隙数量及其孔径的推导方法，并给定了孔隙位置随机生成方法；基于此，最终建立了以0-1矩阵形式表征结冰三维微观孔隙结构的方法。实验表明，所生成三维结冰模型的二维孔隙定量信息与实验结果吻合度较高，建模方法准确可行，为动态结冰三维刻画、微观特征参数提取和相关微观仿真模拟提供了新途径。