多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計與流動傳熱優(yōu)化研究
能源和環(huán)境問題是社會健康和諧發(fā)展的永恒主題,多孔結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元在這些領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟和社會效益。與傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)材料而言,多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元一般具有相對密度低、比強度高、比表面積高、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等優(yōu)點。由于其本身具有的獨特性能,多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元已經(jīng)在我們的日常生活和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,包括燃料電池材料、氣體傳感器、氣體隔離器、粒子吸附材料、隔熱材料、隔音材料、熱交換器、生物反應(yīng)器等等。 多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的單相/兩相流動與傳熱現(xiàn)象在許多工程和科學(xué)領(lǐng)域中都有著廣泛的研究,涉及包括農(nóng)業(yè)技術(shù),水利工程,生物工程,機械工程,石油化工工程及核動力安全等多個領(lǐng)域。本項目通過對多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的流動與傳熱效應(yīng)及其特性進行實驗和數(shù)值理論分析,研究多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元對其內(nèi)流動傳熱的影響,改進和提高不同條件下特殊結(jié)構(gòu)的多孔介質(zhì)單元的使用效能;在此基礎(chǔ)上,研發(fā)設(shè)計新型多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元,并分析其內(nèi)流動和換熱強化/弱化機理。本項目研究一方面是適應(yīng)當(dāng)前國內(nèi)外工程熱物理學(xué)科前沿研究需要,另一方面也為多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的實際工程應(yīng)用提供多種選擇和優(yōu)化設(shè)計。
西安交通大學(xué)
2021-04-11