얇은 다공성 매질을 통한 카루 흐름의 유효 모델링

초록

본 논문은 두께 ε인 얇은 다공성 매질을 통과하는 카루 법을 따르는 비뉴턴 유체의 흐름을 3차원 비압축성 Stokes 방정식으로 모델링하고, ε→0 극한에서 γ와 흐름 지수 r에 따라 달라지는 선형·비선형 2차원 Darcy 법을 정밀히 유도한다. 또한 유한요소법을 이용해 점성 파라미터와 장애물 형상이 유효 모델에 미치는 영향을 수치적으로 조사한다.

상세 분석

본 연구는 얇은 다공성 매질(두께 ε, 주기적으로 배치된 원통형 고체) 내부를 흐르는 카루 유체의 거동을 비압축성 Stokes 시스템으로 기술하고, 비선형 점성 η_r(D