Numerical simulation of the flow in a two-layer porous channel by the lattice Boltzmann method
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2025-1-52-62Abstract
We have numerically investigated the flow of a viscous fluid in a gravitational field within an inclined two-layer channel of finite width, half-filled with a porous medium. The simulation was carried out over a wide range of Darcy and Reynolds numbers. The porosity coefficient of the medium was assumed to be homogeneous and constant. The problem was solved using the lattice Boltzmann method. The representative elementary volume (REV) method was used to simulate the flow in the porous medium. To verify the numerical scheme, two types of boundary conditions were applied at the upper boundary: a solid boundary and a free non-deformable boundary. As the study shows, the method accurately reproduces the flow characteristics for a given porosity coefficient, demonstrating strong agreement with results obtained using the finite difference method. An increase in the channel width leads to a more intense flow, reflected in the growth of the Reynolds number, and with further expansion the Kelvin–Helmholtz instability develops.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Bulletin of Perm University. Physics

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.