外部能量源作用下多孔介質(zhì)相變傳熱傳質(zhì)耦合計(jì)算.pdf

1、多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的研究由來已久,隨著科學(xué)技術(shù)的基本和人類應(yīng)用以及探索領(lǐng)域的不斷深入和寬廣,外部強(qiáng)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(jìn)入人們的視野,在不同的工程和研究領(lǐng)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(yīng)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(chǔ)上加入了外部強(qiáng)能量源,研究了各種物理參量對(duì)多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的響應(yīng)機(jī)理,對(duì)前人建立的有關(guān)多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的各種數(shù)學(xué)模型加以對(duì)比和分析,根據(jù)本文的研究背景選

2、擇合適的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬和仿真,并對(duì)照模擬結(jié)果改進(jìn)結(jié)合模型和數(shù)學(xué)控制方程,進(jìn)一步得到適合的模型。本文的主要研究對(duì)象時(shí)航天飛行器再入大氣層時(shí)受到急劇的氣動(dòng)加熱的情況下,其金屬熱防護(hù)系統(tǒng)的物理參量的變化和相互之間的響應(yīng)原理,本文的主要內(nèi)容分為:
　　通過分析和對(duì)比,建立適合外部強(qiáng)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(chǎng)處理軟件對(duì)建立的模型進(jìn)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(duì)于模型的影響;分析初

3、步仿真結(jié)果,對(duì)幾何模型和物理模型進(jìn)行改進(jìn);與參考文獻(xiàn)進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證模型的正確性;提出進(jìn)一步的改進(jìn)意見和建議。
　　本文的主要研究創(chuàng)新點(diǎn)在于:
　　(1)首先對(duì)于激光等強(qiáng)外部能量源作用多孔介質(zhì)的情況,提出了考慮輻射效應(yīng)的方案和方法并對(duì)該方法進(jìn)行了仿真,分析了輻射對(duì)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(yīng)的建議;
　　(2)對(duì)體積膨脹系數(shù)等參量對(duì)于模型的影響進(jìn)行了具體的考慮和分析,以此為基礎(chǔ)說明了在多孔介質(zhì)傳