多孔介質(zhì)熱導(dǎo)率的分形幾何模型研究.pdf

1、本文首先對多孔介質(zhì)熱導(dǎo)率的傳統(tǒng)實驗測量、解析分析和數(shù)值模擬計算研究進展作了扼要的評述.然后,介紹了多孔介質(zhì)和統(tǒng)計自相似性的分形特征.接著,著重綜述了采用分形理論和方法研究多孔介質(zhì)熱導(dǎo)率分析解的理論基礎(chǔ)模型.第二部分扼要敘述了熱導(dǎo)率、一維熱傳導(dǎo)和接觸熱阻的基本概念.第三部分是本文的重點之一,主要論述了兩相多孔介質(zhì)等效熱導(dǎo)率的分形幾何模型研究的依據(jù),基于電—熱模擬分析方法和多孔介質(zhì)統(tǒng)計自相似特性,提出了多孔介質(zhì)等效熱導(dǎo)率的自相似分形模型.本

2、文用謝爾賓斯地毯幾何模型來模擬多孔介質(zhì),并以此進一步推導(dǎo)了多孔介質(zhì)的熱導(dǎo)率.本文提出的模型表明熱導(dǎo)率是孔隙率(與謝爾賓斯地毯的階數(shù)n有關(guān)),面積比,各種組分熱導(dǎo)率之比和接觸熱阻的函數(shù).本模型沒有經(jīng)驗常數(shù),在本模型中每一個參數(shù)都有明顯的物理意義.與其它模型相比,本模型的參數(shù)較少,而且計算比較簡單.本文理論模型的預(yù)測值與已有的實驗數(shù)據(jù)和其它模型吻合得很好.從而證明了本模型的正確性.第四部分研究了氣—固—液三相多孔介質(zhì)熱導(dǎo)率的分形模型,這是本

3、文的重點之二.這是把第三部分的熱導(dǎo)率研究推廣到氣—固—液三相.這是三相多孔介質(zhì)有效熱導(dǎo)率的一個分形分析解模型.該分形幾何模型也是基于電—熱模擬方法和多孔介質(zhì)統(tǒng)計自相似特性.該熱導(dǎo)率模型表達為孔隙率(與謝爾賓斯地毯的階數(shù)n有關(guān)),面積比,各種組分熱導(dǎo)率之比以及飽和度的函數(shù).本文有效熱導(dǎo)率的幾何模型也比較簡單.此模型的理論預(yù)測值與現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)作了比較,也吻合得很好.從而證實了本文模型的正確性.本文最后指出了采用分形理論和方法有可能解決其它