1. Model of two-temperature convective transfer in porous media
- Author
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Isabelle Gruais, Dan Poliševski, Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), 'Simion Stoilow' Institute of Mathematics ( IMAR ), Romanian Academy of Sciences, Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), 'Simion Stoilow' Institute of Mathematics (IMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
- Subjects
Convection ,Convective heat transfer ,Stokes-Boussinesq system ,General Mathematics ,first-order jump interface ,General Physics and Astronomy ,Heat transfer coefficient ,two-scale convergence ,Thermal diffusivity ,01 natural sciences ,35B27, 76M50, 76Rxx, 74F10, 74Q05 ,[ MATH.MATH-AP ] Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP] ,Fluid dynamics ,[MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP] ,0101 mathematics ,Boussinesq approximation (water waves) ,Physics ,Homogenization ,Applied Mathematics ,010102 general mathematics ,Mechanics ,010101 applied mathematics ,"-caps ,heat transfer coecient ,Transport phenomena ,Porous medium - Abstract
In this paper, we study the asymptotic behaviour of the solution of a convective heat transfer boundary problem in an $$\varepsilon $$ -periodic domain which consists of two interwoven phases, solid and fluid, separated by an interface. The fluid flow and its dependence with respect to the temperature are governed by the Boussinesq approximation of the Stokes equations. The tensors of thermal diffusion of both phases are $$\varepsilon $$ -periodic, as well as the heat transfer coefficient which is used to describe the first-order jump condition on the interface. We find by homogenization that the two-scale limits of the solutions verify the most common system used to describe local thermal non-equilibrium phenomena in porous media (see Nield and Bejan in Convection in porous media, Springer, New York, 1999; Rees and Pop in Transport phenomena in porous media III, Elsevier, Oxford, 2005). Since now, this system was justified only by volume averaging arguments.
- Published
- 2017
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