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多孔介质中复杂输运现象的孔隙尺度模拟( Pore-scale modeling of complex transport phenomena in porous media )
L Chen A He J Zhao Q Kang ZY Li J Carmeliet N Shikazono WQ Tao Pore-scale modeling Porous media Multiphase flow Reactive transport Interfacial phenomena Fuel cells
多孔介质在广泛的科学和工程问题中起着重要的作用。最近，随着它们在能量转换和存储装置中的应用越来越多，例如燃料电池、蓄电池和超级电容器，已经意识到发生在孔中和不同成分的界面处的传输过程和反应显著影响多孔介质的性能，然而这些孔尺度的传输现象在基于代表性元素体积（REV）的传统数值模型中没有被很好地描述或者甚至被忽略。孔隙尺度建模是模拟多孔介质中孔隙尺度迁移和反应的有效工具，因为它能够精确地表征这些过程，并提供重要变量的分布细节，由于缺乏原位测量能力或由于有限的空间和时间分辨率，当前的实验技术难以提供这些细节。本文综述了孔隙尺度模拟的最新进展和面临的挑战。讨论了孔隙尺度模拟在地球科学、聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）领域的实际应用。给出了孔隙尺度模型的显著结果，并讨论了孔隙尺度模型开发面临的挑战。这一深入的综述旨在全面介绍孔隙尺度建模在相关科学和工程系统发展中的关键方面。
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