Условия применимости закона Дарси

09.07.2015

Закон Дарси, используемый в модели для определения скорости фильтрации (2.52), применим только для ламинарного режима. Таким образом, фильтрационное течение, подчиняющееся закону Дарси, — частный случай так называемого ползущего течения, для которого характерно преобладание вязких сил над инерционными. Максимально допустимые значения числа Рейнольдса течения, подчиняющегося закону Дарси, очень малы:
Условия применимости закона Дарси

Поэтому значения параметра Рейнольдса применительно к материалам, исследуемым в данной работе, должны контролироваться для каждого вычислительного эксперимента. В качестве легкоплавкого компонента выступают Al, Ti, Zr для порошковых систем Ni-Al, Ti-C, Zr-B соответственно.
При прочих равных условиях наименьшей вязкостью обладает расплав алюминия, что позволяет для оценки адекватности разработанного алгоритма компьютерного моделирования рассмотреть диапазон возможных изменений чисел Рейнольдса фильтрационного течения расплава алюминия в системе Ni-Al.
В таблице 6 приведены значения параметров модели реагирующей порошковой смеси Ni-Al в рассматриваемых вычислительных экспериментах и диапазон изменения соответствующих выражению (3.8) чисел Рейнольдса.
Условия применимости закона Дарси

Как следует из результатов, представленных в таблице 6, значения параметра Рейнольдса для рассмотренной системы Ni-Al согласуются с ламинарной фильтрацией, что дает основание в процессе моделирования движения расплава легкоплавкого компонента применять закон Дарси.