多孔质模型 — CAE术语解说

正是这样的概念。岩石、土壤、催化剂载体、过滤器、铸件等，具有微细孔隙的材料内流体流动的宏观描述模型。不分析各个孔隙的形状，而是将渗透率和压力损失系数作为宏观参数的Darcy法则是基础。

ANSYS FLUENT的多孔质媒体模型（Porous Media Model）是典型代表，在动量方程中加入基于Darcy项或Ergun方程的阻力项。输入渗透率（permeability）和粘性阻力系数、惯性阻力系数，可自动计算压力损失。常用于发动机消音器、催化转化器、空调过滤器等设计中。

汽车催化转化器中，用多孔质模型计算涂层（washcoat）内的排气流动和反应。燃料电池的GDL（气体扩散层）也用多孔质媒体模型处理。石油、天然气储层分析也采用多孔质介质流动，用于压力注入和采生产模拟。

可以用显微CT扫描获取的内部结构直接网格化，进行DNS式的"数字岩石"分析。用来验证与宏观模型的一致性，或反演渗透率张量等。计算成本高，但结合多孔质均质化（homogenization）理论使用，可以提高精度。

• Darcy法则
• 渗透率
• 均质化法
• CFD
• 过滤器模型