液体で満たされたマルチスケールポーラスメディアにおける熱対流・熱伝導現象

摘要

細かい固体部と空隙部が入り混じった物質中を，流体rnが熱を運びながら複雑に流動するような問題に対して，rn粗視化により平均的な熱流体として解析する試みが古くrnから多くなされており，ポーラスメディア理論として知rnられている．例えば，都市レベルでの局所気象予測モデrnル(1) や，熱交換器，多孔質触媒などである(2;3)．本研rn究では，食材のゆで調理過程の解析に対してポーラスメrnディア理論を適用する．食材と水が満たされている円筒rn状の容器を１つのポーラスメディアとみなして拡張されrnたダルシー則を用いて，その内部での自然対流を解析しrnた．また，多くの食材は非常に小さな空隙をもつポーラrnスメディアであるため，円筒状ポーラスメディアを構成rnする固体相が，小スケールのポーラスメディアであるとrn考えて定式化を試みた．ここでは，簡単のために容器はrn断熱で，下面の一部から一定熱流束を与えて加熱し，容rn器中の固体相と流体相の間の熱輸送はないものとした．