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</p><p><strong>專業的熱管模擬仿真模塊</strong></p><p>HeatPipePro是專用于熱管內部流動、傳熱和傳質仿真的模塊。

趙長穎教授長期主要從事微納尺度熱輻射、多孔介質傳熱、高效儲熱等研究領域的研究。

常用的增大氣液接觸面積的方法可分為化學方法與物理方法：化學方法主要為添加動力學促進劑，例如添加表面活性劑，通過降低溶液的表面張力，從而增大體系中的傳熱傳質速率；物理方法有攪拌、噴霧、鼓泡等動態手段或者靜態冰粉強化等技術加強傳熱傳質速率。

微尺度效應：部分熱管內部結構具有微觀特征，如微槽、多孔介質等，這類微尺度效應對傳熱有顯著影響，但建模難度較大。 數值計算挑戰：求解涉及非線性方程組的穩定性、收斂性和計算資源需求較高，特別是在處理大規模三維模型時。專業的熱管模擬仿真模塊HeatPipePro是專用于熱管內部流動、傳熱和傳質仿真的模塊。

第二種方法是基于多孔介質模型的換熱器數值模擬等效[10]，其中換熱器等效主要用于流阻等效，其效率高但傳熱性能等效仍不準確，因此，主要根據試驗結果建立換熱器一維傳熱模型。ZHOU等[11]利用多孔介質模型模擬了換熱器的阻力特性。Du等[12]利用多孔介質模型簡化了具有交錯齒的板翅式換熱器內部流道。第三種方法是換熱器的多尺度等效，同時具有微觀翅片參數和宏觀性能參數[13]。

其他異形管除傳熱面積略有增大外，由于表面形狀的變化，流體在流動中將會不斷改變方向和速度，促使湍流程度加強，邊界層厚度減薄，故能加強傳熱。對低肋螺紋管，在凝結換熱時還具有減薄冷凝膜的作用，對于有機工質的冷凝（氟利昂等）用低肋螺紋管很有利。在低肋管基礎上發展而成的微細肋管，則更有利于氟利昂等低沸點有機介質的冷凝換熱，如日本的C管，我國的DAC管。

其他異形管除傳熱面積略有增大外，由于表面形狀的變化，流體在流動中將會不斷改變方向和速度，促使湍流程度加強，邊界層厚度減薄，故能加強傳熱。對低肋螺紋管，在凝結換熱時還具有減薄冷凝膜的作用，對于有機工質的冷凝（氟利昂等）用低肋螺紋管很有利。在低肋管基礎上發展而成的微細肋管，則更有利于氟利昂等低沸點有機介質的冷凝換熱，如日本的C管，我國的DAC管。

三維梯度多孔結構（FGM）是一種孔隙率、孔徑等參數在三維空間內呈梯度分布的多孔材料。梯度孔隙結構的研究可優化傳熱傳質效率，調控流動路徑，提升能源存儲與材料性能，為復雜系統設計提供關鍵理論支持。本案例介紹在COMSOL內建立三維球體梯度孔隙結構模型，并進行滲流仿真模擬。

本文我們從微觀和宏觀層面研究了多孔介質中的流動，并表明了：在各自的適用領域，使用宏觀方法可以得到非常好的近似值。多孔微通道散熱器的優化模型就是使用 Forchheimer 方程模擬的一個工業應用例子。在討論了通過多孔介質的流動之后，接下來的文章我們將討論多孔介質中的傳熱，敬請期待！