周期性温度边界条件下多孔材料的局部非平衡热响应研究

摘要

本文采用数值模拟方法研究了填充有固体石蜡的金属泡沫在壁面温度随时间作周期波动时石蜡与金属泡沫复合物的热响应特性,研究结果表明,非稳态过程中金属泡沫与石蜡温度不相等,存在局部非热平衡效应,必须采用两方程模型.局部非热平衡效应受壁面温度波动周期、金属泡沫的孔隙率、孔密度、热扩散率等影响,其中,温度波动周期对局部非热平衡影响较大,随波动周期的增大,平均温差存在最大值,即局部非热平衡最明显;孔密度和热扩散率的影响也比较大;而孔隙率的影响相对较小.石蜡和金属泡沫温度波动的幅度(温度振幅)也受这几个因素的影响,其中,温度波动周期的影响最大,温度振幅随波动周期的增大呈对数增大,孔隙率和热扩散率的影响较大,孔密度影响最小.