undefined

Lattice Boltzmann Simulation of Flow-Induced Wall Shear Stress in Porous Media

Julkaisuvuosi

2018

Tekijät

Hyväluoma, Jari; Niemi, Vesa; Thapaliya, Mahesh; Turtola, Eila; Järnstedt, Jorma; Timonen, Jussi

Tiivistelmä

The lattice Boltzmann method is increasingly utilized in the simulation of flow-induced wall shear stress needed in various applications. In image-based flow simulations, the simulation geometry is usually based on a three-dimensional reconstruction of the true structure of the pore space obtained, for example, by X-ray tomography. The geometry is then given in a voxel-based representation, which complicates an accurate determination of the surface-normal vectors that are necessary in the computation of the wall shear stress. To avoid this problem, we introduce here a method for the determination of surface-normal vectors directly from a greyscale image instead of its segmented binary image version. The proposed method is fast and automatic, and it can be used for an arbitrary pore space geometry provided in a greyscale form by any imaging modality. We show that this method can produce accurate surface-normal vectors even for binary images and that their accuracy is further increased when the original greyscale images are used instead. We compute wall shear stresses for generated benchmark geometries and then demonstrate the utility of the method for soil samples with ‘random’ pores imaged by X-ray tomography.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Timonen Jussi

Luonnonvarakeskus

Hyväluoma Jari

Turtola Eila

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

121

Numero

2

Sivut

353-368

Julkaisu­foorumi

68652

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka

Julkaisumaa

Alankomaat

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/s11242-017-0967-0

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä