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多孔介質中的自然對流和傳熱研究在地熱系統、隔熱材料、食品加工以及化學反應器設計等領域具有重要意義。本文介紹了一種基于COMSOL Multiphysics軟件建立多孔介質幾何模型并模擬其內部自然對流與傳熱過程的方法。

一、概 要1）案例描述本案例針對某種多孔介質歧管，采用多孔介質模型、對流換熱壁面和湍流模型對歧管進行流動傳熱仿真，案例最后可以看到歧管的壓力和溫度分布情況。2）網格采用非結構四面體為主的網格，網格數67萬。

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]。蘇峰華等[14]通過微尺度單元模擬分析和全尺寸模型分析了整體傳熱性能。HUANG等[15]通過使用多尺度多孔介質模型提高了模擬的準確性。

通過將表達式（1）與Simcenter STAR-CCM+中多孔介質中的壓降（2）聯立求解，我們可以導出模擬中使用的多孔系數的值；為了簡單起見，我們可以將多孔粘性系數Pv設置為零，并僅使用多孔慣性系數Pi來對閥門行為進行建模。

多孔結構傳熱模擬涉及對多孔介質內部復雜的熱量傳遞過程進行建模和分析，這類模擬對于優化材料設計、提高能源效率以及解決環境問題等方面具有重要意義。本案例介紹在COMSOL內建立全連通多孔結構幾何模型，并將孔隙及基體劃分兩相材料，進行多孔結構的傳熱仿真模擬。

我們可以使用 COMSOL 軟件中的傳熱模塊的多孔介質傳熱 接口和化學反應工程模塊的稀物質傳遞 接口中實現這些方程。為了將多孔介質中的多相流動與蒸發過程結合起來，這個過程需要一些步驟。結束語在這篇文章中，我們討論了使用 COMSOL? 軟件對多孔介質中的熱濕傳遞進行建模的功能。

2.4多孔介質傳熱 點擊多孔介質傳熱，選擇所有域 點擊多空介質（燃料極），選擇對應區域設置氣體相和固體相熱物理特性 右鍵多孔介質傳熱，添加多空介質（空氣極），選擇對應區域設置氣體相和固體相熱物理特性 右鍵多孔介質傳熱，添加流體（燃料極和空氣極兩個），選擇對應區域，設置氣體相熱物理特性 右鍵多孔介質傳熱，添加熱源（燃料極，

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！

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。

涉及電磁、結構&聲學、流體&傳熱、化工等四個大專項，下含結構力學模塊、巖體力學模塊、多孔介質流模塊、地下水流模塊、管道流模塊、波動光學模塊、射線光學模塊、等離子體模塊、半導體模塊等36個模。內置耦合物理場外，還可自定義物理場方程以進行多物理場耦合分析[2,3]。流固耦合理論及控制方程[4]一般固體變形控制方程主要由三個方程構成：應力平衡方程、幾何變形方程、本構方程。

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。

，通過多孔介質模型可大大降低原始多孔部件對網格的質量和網格數量的嚴格要求，可以大幅減少計算量，加速仿真進程。

由于儲存條件、設施簡陋且缺乏技術指導，農戶儲糧損傷比例約8%左右，本案例建立了一糧倉模型，糧倉內的小麥采用多孔介質模型描述，基于熱-流耦合多物理場理論模型，對糧倉內的溫度場和流場進行了仿真模擬，有助于揭示糧堆內部的耦合傳熱機理，提高儲糧技術，實現安全儲糧，本案例的仿真結所示： 感興趣的朋友，歡迎交流模型！

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。