粗糙非饱和多孔介质有效热导率的分形分析

作者:邵义豪; 段楒量; 郭秀娅; 王会利; 王世芳; 郑仟
来源:工程热物理学报, 2023, 44(08): 2224-2232.

摘要

热导率在许多传热工程中发挥着重要作用,传统研究往往忽略了多孔介质孔隙表面的粗糙性,因此本文基于热电相似理论,考虑多孔介质内部孔隙微观结构的统计自相似特征,建立了具有粗糙表面的非饱和多孔介质中热导率的分形模型,详细分析了多孔介质的结构参数,比如孔隙率、粗糙度以及液相饱和度等对有效热导率的影响机理。理论研究结果与实验数据吻合较好,验证了本模型的正确性。此外,研究发现有效热导率随着液相饱和度的增加而增加,随着相对粗糙度的增加而降低。本模型没有经验参数,每个参数都有明确的物理意义。本文所提出的热导率模型可推广用于预测分形多孔介质的热输运性质。