3。4 控制方程 9

3。5 Fluent 定义多孔介质 10

3。6 总结 10

4 二维多孔介质传热数值模拟 11

4。1 概述 11

4。2  计算方法的对比验证 11

4。3 数值模拟结果及分析 12

4。4  总结 17

5 三维多孔介质传热数值模拟 18

5。1 概述 18

5。2 计算方法的对比验证 18

5。3 数值模拟结果及分析 19

结 论 31

致 谢 32

参 考 文 献 1

本科毕业设计论文 第 II 页

1 引言

1。1 研究背景

骨架由固体物质构成并且因骨架的存在而将众多微小孔隙分隔开来，由此构成的物质 称之为多孔介质。在现如今科技水平飞速发展的时代，自然界及工程实际众多领域中经常 采用封闭腔体内部多孔介质的应用以此来影响并改变系统内流体流动以及传热传质的过 程。其中，干燥技术的应用普遍存在于食品生产过程以及化工轻工业和建筑材料产业当中， 而在多孔介质流体域中，普遍存在着干燥过程，因此在对以上众多工业的探究中需要首先 对多孔介质区域的传热过程进行研究。在建筑工程中，墙体的填充、建筑物围护所用材料 以及建筑物内外侧流体管道外部常采用的保温材料使用的均为多孔介质。在房屋结构材料 中，多孔介质与外界环节的换热情况直接影响到室内温度及湿度、人体感官所带来的舒适 度水平。论文网在新型能源如太阳能的利用方面，多孔介质换热应用在节能建筑当中；在农业声 场中，多孔填料床多应用在温室中，其可看作为封闭多孔介质腔体系统的自然对流问题。 工业生产过程中，为防止排放入河流及地下的工业废水进行自然对流导致土壤及地下水环 境受到严重污染，在冷却塔填料中使用复杂结构的多孔介质[1]，以用于强化换热。随着生 命科学、工业建筑科学以及人体环境学等相关领域的发展进步，人们对多孔介质传热过程 及机理的认识渐趋于迫切，从而多孔介质的相关领域逐渐引起人们的广泛关注及深入研究。

1。2 多孔介质国内外研究现状

1。2。1  国内研究现状

1。2。2  国外研究现状

1。3 本文研究内容及主要任务

本课题研究的主要内容为：（1）对所进行的研究内容进行总概述，结合当前研究课题 的背景及发展现状，在理论基础上分析封闭多孔介质系统腔体模型，建立物理问题，进行 数值模拟计算；（2）在宏观流动情况下的多孔介质数值模拟中，将理论分析与数值模拟相 结合，从而对封闭多孔介质腔体流体流动传热的数学模型进行数值模拟；（3）在代表元 REV 尺度上系统的研究多孔介质的不同参数对腔体内传热传质的影响，以此揭示多孔介质 内流动与传热原理。