具有多孔介質壁面的流道中流動與熱質傳遞的數(shù)值模擬.pdf

1、多孔介質具有很大的表面積、良好的蓄熱和換熱性能,可以在多個領域中發(fā)揮重要作用.近年來,多孔介質材料在燃料電池中得到廣泛的應用.多孔介質中的熱質傳遞還是一個較新的課題,有較高的學術意義.本文致力于多孔介質中的流動與熱質傳遞的研究,重點研究具有熱質滲透壁面多孔介質通道內的流體流動與熱質傳遞規(guī)律.本文通過理論分析和數(shù)值模擬進行研究,主要完成以下方面的工作:1.從"溶積平均"假設出發(fā),在前人的理論基礎上,借助流體力學的基本原理,通過數(shù)學分析,推

2、導了各向同性的多孔介質通道中流體流動的輸運方程,考慮流體和固體骨架的局部非熱平衡,推導了有效換熱系數(shù).2.對Darcy定律的和擴展的Darcy進行比較,分析各種適用的條件,對控制方程給與修正.3.比較多種常用數(shù)值計算方法,選取適宜的網(wǎng)格生成技術,方程的離散格式,編寫計算程序,并進行程序結果的校驗,最終選擇本文采用的方法.4.利用數(shù)值模擬的方法研究多孔介質中存在溫度梯度、濃度梯度并具有熱質滲透壁面時受迫流動對傳熱傳質的影響.采用有限容積法