孔隙率对Al2O3高孔隙率多孔介质EHC的影响

摘要

新型多孔介质燃烧技术主要采用泡沫陶瓷(Ceramic Foams)、波纹状陶瓷(Fabric Lamella Structure)等高孔隙率多孔介质.基于气、固相局部热平衡假设的有效导热系数EHC(Effective Heat Conductivity)描述了气流与固体骨架中导热、弥散和热辐射多种传热方式的综合效果,是一个重要的传热特性,对其研究非常不足.通过实验与数值模拟确定不同孔隙率Al2O3陶瓷的EHC:基于测定的温度分布,给定EHC的初值,采用有限体积法进行流场数值模拟;比较测量与计算的温度均方根差,通过对EHC搜索寻优,间接确定泡沫陶瓷的有效导热系数.结果表明Al2O3陶瓷的EHC随温度增加而增加,对速度不敏感;孔隙率高的陶瓷其EHC较大.给出试样EHC与温度和空管速度的拟合式;将颗粒床EHC的Z&B模型外推到Al2O3高孔隙率陶瓷,并给出EHC预示结果.