多孔介质等效热导率分形分析

摘要

多孔介质热传导研究在科学和工程各领域一直都受到人们的高度重视,尤其在地热能的开采与利用、油气资源开发,二氧化碳封存,核废料处置等都具有十分重要的理论意义与应用价值.多孔介质的热传导特性很大程度地依赖于其孔隙的体积、形状、分布、连通情况等微观结构特征.通常多孔介质孔隙大小和分布是随机和杂乱无章的,基于传统欧氏几何方法无法准确地表征孔隙结构复杂性,分形作为一种准确描述多孔介质微观孔隙结构形态、复杂程度、非规则性及其关联宏观热传导特性的有效手段,已经在研究多孔介质热传导特性方面显示出了其独特的优势,并取得了极大的进展.大量研究表明实际多孔介质微结构具有统计自相似的分形特征，通过研究基于分形多孔介质的等效热导率模型，建立多孔介质热导率与介质微观结构、孔隙率等参数有机关联的分析解，为揭示多孔介质热输运特性与机理提供基本的理论依据。