具有多孔介質(zhì)壁面的流道中流動與熱質(zhì)傳遞的數(shù)值模擬.pdf

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

2、導(dǎo)了各向同性的多孔介質(zhì)通道中流體流動的輸運(yùn)方程,考慮流體和固體骨架的局部非熱平衡,推導(dǎo)了有效換熱系數(shù).2.對Darcy定律的和擴(kuò)展的Darcy進(jìn)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(jì)算方法,選取適宜的網(wǎng)格生成技術(shù),方程的離散格式,編寫計(jì)算程序,并進(jìn)行程序結(jié)果的校驗(yàn),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(zhì)中存在溫度梯度、濃度梯度并具有熱質(zhì)滲透壁面時受迫流動對傳熱傳質(zhì)的影響.采用有限容積法