外部能量源作用下多孔介質(zhì)相變傳熱傳質(zhì)耦合計算.pdf

1、多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的研究由來已久,隨著科學技術的基本和人類應用以及探索領域的不斷深入和寬廣,外部強能量源作用下多孔介質(zhì)相變過程中傳熱傳質(zhì)過程逐漸進入人們的視野,在不同的工程和研究領域,外部能量作用下含濕多孔介質(zhì)相變有著不同的形式和應用。本文在前人研究非飽和多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)并且涉及相變的基礎上加入了外部強能量源,研究了各種物理參量對多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的響應機理,對前人建立的有關多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的各種數(shù)學模型加以對比和分析,根據(jù)本文的研究背景選

2、擇合適的數(shù)學模型進行模擬和仿真,并對照模擬結(jié)果改進結(jié)合模型和數(shù)學控制方程,進一步得到適合的模型。本文的主要研究對象時航天飛行器再入大氣層時受到急劇的氣動加熱的情況下,其金屬熱防護系統(tǒng)的物理參量的變化和相互之間的響應原理,本文的主要內(nèi)容分為:
　　通過分析和對比,建立適合外部強能量源作用下多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的控制方程組;使用COMSOL多物理場處理軟件對建立的模型進行模擬仿真;考慮多孔介質(zhì)的不同幾何參量和物理參量對于模型的影響;分析初

3、步仿真結(jié)果,對幾何模型和物理模型進行改進;與參考文獻進行比對,驗證模型的正確性;提出進一步的改進意見和建議。
　　本文的主要研究創(chuàng)新點在于:
　　(1)首先對于激光等強外部能量源作用多孔介質(zhì)的情況,提出了考慮輻射效應的方案和方法并對該方法進行了仿真,分析了輻射對于多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)模型的影響,并給出了如何考慮輻射效應的建議;
　　(2)對體積膨脹系數(shù)等參量對于模型的影響進行了具體的考慮和分析,以此為基礎說明了在多孔介質(zhì)傳