分形介质的传热与传质分析_综述_
简述化工设计中热传递的主要方式及特点
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关于传热和传质的经典书籍
关于传热和传质的经典书籍
对于传质,Mass Transfer Operations是非常经典的教材之一,作者包括Treybal、Geankoplis等,这些书籍涵盖了传质的基本原理、操作和应用,对于化工、环境工程等领域的学生和从业人员都
非常有参考价值。
此外,Robert Treybal的《Mass-Transfer Operations》也是一本很好的传质教材,内容涵盖了传质的基本概念、设备和工艺等方面,适合深入学习传质理论和实践应用。
除了上述书籍,还有一些经典的参考书籍,比如Cussler的《Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems》、Bird、
Stewart和Lightfoot的《Transport Phenomena》等,这些书籍都
对传热和传质领域有着深入的研究和探讨,是学习和研究传热传质
的重要参考资料。
总之,以上提到的书籍都是传热和传质领域的经典之作,无论
是从理论研究还是实际应用角度,都具有很高的参考价值,适合广
大工程技术人员和研究人员阅读和参考。
多孔介质分形结构重构及热导率研究
多孔介质分形结构重构及热导率研究
多孔介质是一种具有复杂结构的材料,其热传导性能与其结构密切相关。
近年来,研究人员通过分形理论对多孔介质的结构进行了重构,
并探究了其热导率的变化规律。
分形理论是一种研究自相似性的数学理论,其应用于多孔介质的结构
研究中,可以将多孔介质的结构看作是由一系列自相似的基本单元组
成的。
通过对这些基本单元的重复组合,可以得到多孔介质的整体结构。
研究人员通过对多孔介质的结构进行分形重构,可以更加准确地
描述其结构特征。
研究表明,多孔介质的分形维数与其热导率密切相关。
分形维数越大,多孔介质的结构越复杂,其热导率也越高。
此外,多孔介质的孔隙率、孔径分布等结构参数也会影响其热导率。
研究人员通过对多种不同结
构的多孔介质进行实验研究,发现了多孔介质的热导率与其结构参数
之间的定量关系。
除了分形理论,研究人员还通过数值模拟等方法对多孔介质的热传导
性能进行了研究。
通过建立多孔介质的数值模型,可以模拟其热传导
过程,并探究其热导率的变化规律。
研究表明,多孔介质的热导率与
其孔隙率、孔径分布、孔隙形状等因素密切相关。
此外,多孔介质的
热导率还受到其材料本身的热导率、温度等因素的影响。
总的来说,多孔介质的热传导性能与其结构密切相关,研究人员通过分形理论和数值模拟等方法对其进行了深入研究。
未来,随着研究方法和技术的不断发展,多孔介质的热传导性能研究将会更加深入和精确。
分形理论及其传热研究现状
分形理论及其传热研究现状武曈;刘益才;雷斌义【摘要】Fractal geometry theory and the development process and direction are the target of this paper. A brief intro-duction of fractal geometry theory is put forwarded. The important characteristics and history of fractal geometry theory are reported. Porous media,honeycomb structure,fractal tree structure are taken as the standard of classification of the summary. And the paper introduces the research status at home and abroad in the filed of heat transfer with the important theories or experimental studies in recent years. Based on the research status,research directions in the future are regarded that improving the fractal theory in heat transfer will increase the efficiency of the heat transfer,reduce the resistance loss, improve the efficiency of the equipment and reduce the cost.%总结了分形理论及其在传热领域的发展过程并探究发展方向。
分形结构中流体流动及传热研究综述
分形结构中流体流动及传热研究综述徐依钒;郑伟佳;单明森;梅紫薇;刘鑫雅;张程宾【期刊名称】《电子机械工程》【年(卷),期】2016(032)004【摘要】分形理论于20世纪70年代被首次提出,用于描述不规则复杂结构,目前已在能源、化工、材料、地质等领域得到广泛应用,特别是分形结构中的流动与传热问题一直是国内外关注的热点课题.文中首先简单概述了分形理论,在此基础上从树状分形结构、多孔介质、仿蜂巢结构以及翅片结构等方面阐述了分形结构在流动和传热领域的国内外研究现状,重点突出了分形结构对流动换热起到强化作用这一研究主题.最后总结了分形理论在解释自然存在的分形结构具有的优越传热传质性能的优越性,同时也展望了分形理论在设计构造更加优越的散热结构方面的前景.【总页数】5页(P11-15)【作者】徐依钒;郑伟佳;单明森;梅紫薇;刘鑫雅;张程宾【作者单位】东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TK124【相关文献】1.多元热流体在井筒中的流动与传热规律 [J], 李兆敏;张丁涌;衣怀峰;杜文军;薛兴昌;麻涛2.三相电极电渣重熔系统中的磁流体流动和传热分析 [J], 任能;王强;李宝宽;李光强3.多媒体技术在《化工流体流动与传热》课件中的应用探讨 [J], 吴松海;孙永利4.内燃机冷却系统中应用纳米流体强化传热研究综述 [J], 崔文政; 杨建国5.粘性导电流体在磁场作用下流过多孔通道时传热传质振荡流的数值解--用于病理状态动脉中血液的流动[J], A·辛哈;J·C·密斯拉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于分形理论的陶瓷隔(蓄)热多孔材料传热特性研究与应用的开题报告
基于分形理论的陶瓷隔(蓄)热多孔材料传热特性研究与应用的开题报告一、选题背景和意义陶瓷材料是一种非常重要的工业原料,常常被广泛应用于建筑、装饰、电子等领域。
随着节能环保理念的普及,陶瓷隔(蓄)热多孔材料也越来越受到重视。
分形理论是一种新型的研究方法,可以解决许多传统方法无法解决的问题。
在研究陶瓷隔(蓄)热多孔材料的传热特性方面,应用分形理论进行研究,可以得到更加准确的结果,同时也能够对材料的改进和优化提供一些帮助。
二、研究内容和方法1.研究内容:本研究主要针对陶瓷隔(蓄)热多孔材料传热特性进行研究,主要包括以下方面内容:(1)分析多孔材料结构形态,以分形维数、实际表面积、孔隙率等为指标,对多孔材料的参数进行分析。
(2)分析多孔材料的热传导性能,以热传导系数、导热性能为指标,对多孔材料的热传导性能进行分析。
(3)研究多孔材料的热容量,以热容量为指标,研究多孔材料的蓄热性能。
(4)综合分析多孔材料的传热特性,以多孔材料的分形维数、孔隙率、热传导系数、热容量等参数为基础,进行综合分析,得出多孔材料的完整传热特性。
2.研究方法:本研究主要应用分形理论进行数据分析和模拟,采用相关的理论模型和数学模型模拟多孔材料传热过程。
主要研究方法包括以下几种:(1)应用扫描电镜(SEM)对多孔材料的结构形貌进行观察和分析,根据多孔材料的形态特征进行分形维数的计算。
(2)应用热重分析技术对多孔材料进行热容量测试,得出多孔材料的热容量数据。
(3)应用热导率仪对多孔材料进行热传导系数测试,得出多孔材料的热传导系数和导热性能数据。
(4)根据多孔材料的参数数据,应用数学模型对多孔材料的传热过程进行模拟和分析。
三、预期研究成果和应用价值1.预期研究成果:本研究将得到以下研究成果:(1)多孔材料结构形态的分析和分形维数的计算。
(2)多孔材料的热传导系数、热容量等参数数据的测试和分析。
(3)多孔材料传热过程的数学模型和模拟结果。
2.应用价值:本研究的应用价值主要包括以下几个方面:(1)为多孔隔(蓄)热陶瓷材料的研究和改进提供一些理论依据和实验数据。
多孔介质流动与传热的分形研究进展
研究进展
• 分形几何在多孔介质流动阻力研究方面得到了应用; (郁伯铭、司明恒、Wang S F) • 传统理论采用单一当量粒径来表征多孔介质复杂结构对对流传 热的影响;(姜培学、Whitake、Zhukauskas) • 理论推导了多孔介质局部未充分发展对流换热模型的层流和湍 流分形准则方程且与传统准则方程可比。(自己形对流换热系数
Nusr = 3.2 0.64 1.62 cnul Re 0.6 Pr1/3 4
1/3
湍流分形对流换热系数
d 0.7 Nusr 2 1 cnut Re 0.8 Pr 0.4 l
科学问题 • • • • 确立区分多孔介质结构特征的量化指标和标准; 确立区分多孔介质流动特征的定量表达参数; 建立准确可靠和广泛适用的多孔介质流动模型; 得到更为合理的对流换热系数分形准则方程。
传热传质
姓名:付杰学号:14206040667专业:建筑与土木工程多孔介质传热传质分形理论初析[摘要]对分形理论在多孔介质传热传质过程中的应用进行了初步的分析,求出了基于分形理论的多孔介质固有渗透率和有效导热系数,建立了多孔介质渗流与导热的分形模型。
引言多孔介质是由固体骨架和流体组成的一类复合介质,它构成了地球生物圈的物质基础。
多孔介质传热传质在自然界和人类生产、生活中广泛存在.它对国民经济的发展、科学技术的进步以及人民生活水平的提高具有重要的影响.土壤中水、肥、污染物的吸收、保持和迁移过程的人工控制,节水农业工程的实施,地下岩层中石油、天然气和地下水资源的开采,地热能的开发利用等,都涉及到多孔介质中能量和物质的传输问题;动植物中的生命过程也是在多孔介质中发生的传热传质和生化反应的复杂热物理过程;与人民生活密切相关的农副产品、食品、建材和纺织品的干燥、建筑物的隔热保温也是典型的多孔介质传热传质过程;现代铸造技术、燃烧技术、冷冻技术、催化反应技术和各类轻工技术的发展,都与多孔介质传热传质过程密切相联。
因此,研究多孔介质传热传质过程对于改造自然、造福人类都具有重大的经济和社会意义。
从学科发展的角度看,多孔介质传热传质学已经渗透到许多学科和新技术领域,包括能源、材料、环境科学、化学工程、仿生学、生物技术、医学和农业工程,是形成新的交叉和边缘学科的一个潜在生长点。
因此,多孔介质传热传质研究,是一项具有重大学术价值、对学科发展和技术创新具有深远影响的研究课题,已成为国内外工程热物理、地球和环境科学中最活跃的前沿研究领域之一。
以期以来,人们对多孔介质中的传热传质过程进行了大量的理论和实验研究,在理论模型和热质迁移机理方面已经发展了能量理论、液体扩散理论、毛细流动理论和蒸发冷凝理论等描述多孔介质中热质迁移过程的单一理论模型之后,Philip,DeVries, Luikov又发展了多孔介质热质迁移的热力学理论和综合理论以及相应的数学描述,对多孔介质传热传质的研究起到了重要的推动作用。
热学中的传热传质理论分析
热学中的传热传质理论分析热学是一门研究热现象的学科,其中传热传质作为其重要的研究内容之一,增加了其实用性和实验性。
传热传质是指物质内部或物质间的热量和质量的传递过程。
它在自然界和工业领域中都起着至关重要的作用,并且研究和利用传热传质理论已经成为一门全球性的热学研究课题。
传热传质理论包括热传导、对流传热和辐射传热三种传热方式。
1. 热传导热传导是物质内部热量传递的方式,通常表现为热量从高温区域向低温区域的传递。
热传导的速度取决于物质的导热系数、温度梯度和物质的厚度。
导热系数通常是物质特性中的一项参数,其意义是物质在单位时间内单位面积厚度上传递单位温度差的热量。
热导率较高的物质相应地传热速度也较快。
2. 对流传热对流是指由于流体内部发生温度梯度而引起的物质运动,造成的热量传递现象。
其传热速度受到流体运动的影响。
如:对流传热的速度和范围偏小;其传热速度也随着流体的运动速度而加快。
对流传热的速率取决于流体温度、对流流动特征和相关物质特性等因素。
3. 辐射传热辐射传热是指热量通过电磁波形式辐射传递的现象,在大气中也被称为热辐射。
辐射传热的速度没有传导和对流那么快,但是它在介观和宏观尺度下也有显著的相关影响。
物质的温度越高,其辐射传热的数量也越多,我们在日常生活中也常常会遇到这样的例子,如阳光照射到物体表面,表面温度提高,导致内部热量分布的变化。
总的来说,传热传质理论研究促进了我们对自然界和技术领域中热的传递现象的理解和利用。
在应用领域中,我们可以利用传热传质理论来改善燃料和热能的利用效率,研究热意外的难度和危害,甚至在很小尺度的装置制造中,传热传质也扮演了重要的角色。
例如在芯片设计和制造中,通过传热传质理论,可以优化芯片的内部温度分布,提高其性能和寿命。
总结我们在常规热学课程学习中,对于传热传质的概念和原理有所了解,但是传热传质的理论内容并不仅限于此。
在不同应用领域以及不同对象材质中,其传热传质机制和率不尽相同。
多孔介质传热传质理论与应用
刘 伟 范爱武 黄晓明 著
北 京
内
容
简
介
多孔介质 中质量 、动量 及能量的传 递现象遍及 于自然现象 和工农业 生产的许多领域 ,有着广泛的应用背景 。 本书内容包括饱和 、非饱和多孔 介 质的理论分析和数学模型 , 裸露土壤 及含植物土 壤中热量与 物质的迁 移 , 土壤盐渍化的机理 、预报和实验 ,多孔介质分形的研究进展 ,以及多孔 流干燥 、 生物传热 、 太阳能热气流发电等领域的应用。 介 质理论在建 筑节能 、 太阳温室 、 多孔填料 、 航天器 热控制 、C O 2 吸附 、 对 本书体系完整、 内容全面, 可供能源 、动力、 化工、 材料、 物理、 电子 、农业 等领域的科技究人员参考,也可作为大专院校有关专业研究生的教学用书。
Байду номын сангаас
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前 言
自然现象 、生命现象和诸多生产领域中涉及的多孔介质传热与流动问题十分复杂 , 尤 其是多孔介质 中的相变传热与 流动问题 , 涉及工程 热物理学 科与其 他多个学 科的广泛 交 叉 ,因此精确描述和揭示多孔介质中能量 、 动量和质量的传输机理和规律十分困难 。 国内 外研究以无相 变的饱和多孔介 质问题居多 , 对非饱 和多孔介 质中相 变传热与 流动的研 究 较少 。迄今为止 , 国内尚缺少上述领域的研究专著 ,也没有较为合适的本科和研究生教材 。 自 20 世纪 80 年代以来 ,本书的第一著者一直从事多孔介质传热传质的课题研究 , 并 为博士和硕士研究生讲授 “多孔介质传热与流动 ” 课程 ,而且近年来 , 为了总结教学和研究 工作 , 在 不断 完善课 程讲 义的 基础上 , 一 直在 进行本 书的 撰写工 作 。 尽管 本 书定 稿已 值 2006 年秋 , 但终于完成了系统 介绍多孔介质传 输理论和应用研究 进展的夙愿 。 希望 本书 的出版能为推动国内多孔介质传热传质方向的教学和研究 ,尽一点绵薄之力 。 关于多孔介质学科方向的课题研究 ,著者有几点基本的看法 。 第一 , 多孔介质自身只 是多种物质状态的集合体 ,但由于其特殊的物理属性和特有的输运性质 , 以致在不同的应 用场合 , 可以发挥全然不 同的作用 , 因此理论 研究要与 实际应用 相结合 , 并指 导工程和 科 学实践 ,这是科学研究的意义所在 。 第二 ,多孔介质的应用领域很宽 , 一些新兴技术也在不 断涌现 , 因此只有以多学 科交叉的视角 , 不断 在新的领 域拓展新 的研究 方向 , 才能获得 新 的发展和突破 ,使该学科方向的研究始终充满生机与活力 。 第三 , 工程和生产实践中所遇 到的多孔介质 相变传热与流动 的问题往往十 分复杂 , 精确的 理论建 模和准确 的实验模 拟 都比较困难 , 因此在研究 方法上 , 要在对传输 过程各种 物理机制 深刻分 析的基础 上 ,抓 住 矛盾的主要方面 ,忽略次要因素 , 将过程的主要规律及其内在联系抽象出来进行分析和研 究 ,从而深入认识并揭示各种实际输运现象的物理本质 。 基于此 , 著者试图在本书中按照 “理论与应用相结合 ” 这一主线 ,将多年来在教学和研究工作中积累的心得和体会 , 进行较 为系统的归纳 和总结 ,使 读者在研究对象 、 研 究内容和 研究方法 上 , 对多孔介 质传热传 质 理论及其应用领域 ,有一个相对完整 、 系统的认识和了解 。 本书第一 著者的博士和硕 士研究生为本 书的完成 做出了积 极的贡 献 ,他 (她 ) 们是 范 爱武 、黄晓明 、 张浙 、赵绪新 、 陈威 、刘炳成 、 朱光明 、杨昆 、 刘志春 、明廷臻 、 万忠民 、陈丽湘 、 张学伟 、盖东兴 、 申盛 、邓芳芳 、 韩延明 、曾海波 、 金弋 、王强等 ; 杨金国老师在多孔介质的实 验研究方面提供了大量的帮助和指导 ,没有他 ( 她 )们卓有成效的工作和全力支持 , 著者也 不可能完成本书的撰写工作 ,在此一并致谢 。 本书 的研究工 作得到 了国家自 然科学基 金 (58906447;59976010;50376015)、 教育 部 博 士点专项 基金 (2000048731;20040487037) 和国 家重点基 础研究 发展计划 —— “973 ” 计 项目的连续资助 (2007C B 206901), 在此致以诚 挚的感谢 。 正是由于 国家对应用基础 研究
多孔介质中传热传质机理研究
Δ y ,z x ,y + 2
+ -
Δ z Δ z ( ρ g Vg ,z H g ) x , y ,z -2 + ( ρ o Vo , z H o ) x ,y ,z-2
由热辐射公ห้องสมุดไป่ตู้有
4 4 uR , y =-α T ; uR , x =-α T ; y x
Δ z + Δ z ( ρ g Vg ,z Hg ) x , y , z+ ( ρ o Vo , z H o ) x ,y ,z + 2 2
基金论文 :国家自然科学基金 “ 蒸汽在油藏多孔介质中流动与传热机理研究” ( E060503)
16 油气田地面工程第 28 卷第 4 期 ( 2009 .4)
Δz , 在单元 体内中 心取一 点 A (x , y , z ) , 流体 的流动方向分别为 从单元体的左 面流入 , 右 面流 出 , 前面流入 , 后面流出 , 底面流入 , 顶面流出 。 单位时间净流入单元体的能量 + 由传导和辐射 净传递的能量 -向盖 、 底层散失的能量 = 单元体内 能量的变化量 。 单位时间内净流入单元体的能量 φ x ·Δ y ·Δ z
+ -
φ y ·Δ x ·Δ z ( ρ g Vg ,y H ) φ z ·Δ x ·Δ y
Δ y Δ y ( ρ g Vg , y Hg ) x , y- ,z + ( ρ o Vo ,y H o) x , y - ,z 2 2
Δ y ,z g x ,y + 2
+ ( ρ o Vo ,y H o )
式中 uc , x 、 uc , y 、 u c , z 分别为在 x 、 y 、 z 三个方 向上基于热传导方式的能量传递速度 ; uR , x 、 uR , y 、 uR , z 分别为在 x 、 y 、 z 三个方向上基于热辐射方式 的能量传递速度 。 向盖 、 底层散失的能量 2λ ΔT Δx Δy Δz ρ w LV πα t 式中 λ 为导热系数 ; α 为热扩散系数 。 单元体内能的变化量 Δ xΔ yΔ z· φ ( ρ g Sg Ug +ρ o SoU o) + ( 1 -φ ) Mf ( T -Ti) t 式中 Mf 为岩石的热熔 ; T 为岩石温度 ; T i 为岩
分形多孔介质内导热与流动数值模拟研究
分形多孔介质内导热与流动数值模拟研究一、本文概述随着科学技术的进步,多孔介质在诸多工程领域,如石油化工、能源开发、环保科技以及生物医学等中的应用日益广泛。
多孔介质内导热与流动的研究对于理解这些应用中的热传递和流体动力学行为至关重要。
特别是,分形多孔介质由于其独特的结构和性质,近年来受到了广泛的关注。
分形多孔介质在结构上具有自相似性和空间尺度的不变性,这使得其导热和流动特性与传统多孔介质存在显著不同。
因此,对分形多孔介质内导热与流动的数值模拟研究具有重要的理论价值和应用前景。
本文旨在通过数值模拟的方法,深入研究分形多孔介质内的导热与流动特性。
我们将首先构建分形多孔介质的数学模型,并选择合适的数值方法进行求解。
在此基础上,我们将对分形多孔介质内的导热过程进行详细分析,探究其热传递机制和影响因素。
我们还将对分形多孔介质内的流动行为进行研究,包括流体在多孔介质中的分布、速度和压力等关键参数的变化规律。
通过本文的研究,我们期望能够更深入地理解分形多孔介质内导热与流动的机理,为相关领域的工程应用提供理论支持和技术指导。
我们也希望本研究能够为多孔介质导热与流动数值模拟方法的进一步发展做出贡献。
二、分形多孔介质的数学模型在探讨分形多孔介质内的导热与流动问题时,建立合适的数学模型是至关重要的一步。
分形多孔介质由于其独特的几何结构和复杂的物理特性,使得传统的连续介质模型无法准确描述其内部现象。
因此,我们需要引入分形理论来构建更为精确的数学模型。
分形多孔介质的数学模型主要基于分形几何学和热力学原理。
我们利用分形几何学来描述多孔介质的微观结构。
分形维数作为衡量多孔介质复杂程度的关键参数,能够反映孔隙的大小、形状和分布情况。
通过分形维数,我们可以建立多孔介质的几何模型,从而更准确地描述其内部流体的流动和传热过程。
在热力学方面,我们考虑到多孔介质内部的热量传递和流动过程。
通过引入适当的热传导方程和流动方程,我们可以描述热量在多孔介质中的传递以及流体在孔隙中的流动情况。
化学工程中的传热与传质研究
化学工程中的传热与传质研究传热与传质是化学工程中至关重要的物理过程。
在化学反应、能源转换和材料处理等领域,传热与传质的研究对于提高工业生产效率、减少能源消耗、改善产品质量具有重要意义。
本文将重点探讨化学工程中的传热与传质研究。
一、传热与传质的基本概念传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程,其方式包括传导、对流和辐射。
传质是指组分从浓度高的相移动到浓度低的相的过程,其方式包括扩散、对流和化学反应。
二、传热与传质的数学模型在化学工程中,传热与传质的数学模型是理解和预测实际过程的重要工具。
以传热为例,最常用的数学模型是热传导方程和对流换热方程。
热传导方程描述了热量在固体中传导的过程,而对流换热方程描述了流体中的对流传热。
类似地,传质的数学模型包括扩散方程和对流传质方程。
扩散方程用于描述物质在流体中的分子扩散过程,而对流传质方程则描述了物质在流体中的对流输运。
三、传热与传质的实验研究方法理论模型的建立是传热与传质研究的基础,然而实验研究仍然是验证理论模型的重要手段。
在化学工程中,常用的传热与传质实验研究方法包括热传导实验和传质实验。
热传导实验通常通过测量物体表面的温度分布来确定热传导的特性。
例如,可以使用热电偶测量固体棒的温度分布,从而得到热传导系数。
传质实验则通过测量物体表面的浓度变化来确定传质的特性。
例如,可以将气体或液体传递到固体上,然后测量固体表面的浓度分布,从而得到扩散系数。
四、传热与传质的应用传热与传质的研究在化学工程中有着广泛的应用。
在化学反应中,传热与传质的过程会影响反应速率和产物分布。
通过研究传热与传质的特性,可以优化反应条件,提高反应效率。
此外,在能源转换领域,传热与传质的研究也至关重要。
例如,在燃烧过程中,燃料的燃烧产生热量需要通过传热才能有效利用。
传热和传质的研究可以帮助改善能源转换效率,减少能源消耗。
在材料处理领域,传热与传质的研究可以改善产品质量和生产效率。
例如,在金属加热处理过程中,对物体表面的传热和传质进行控制可以实现材料的均匀加热和合理的组织结构。
试论多孔介质中的热质传递与变形现象
试论多孔介质中的热质传递与变形现象多孔介质中的热质传递与变形现象正成为当今科学界的热点研究领域。
这一领域包括了气-固、液-固、固-固等多种介质系统,在这些系统中,定义介质的运动态度和热能的方向性始终是非常重要的研究方向。
本文针对此问题展开深入探讨。
多孔介质是由多个介质相互交织而成的,其中不同介质之间相互间隔,并形成了一定大小范围的毛细通道和孔隙。
这些通道和孔隙的大小和分布方式决定了介质中的物理和化学特征,如介质的渗透特性、色散性质、热学行为等。
在多孔介质中发生的热质传递是一种相对复杂的现象。
传热和质量传递在多孔介质中通常是紧密关联的。
多孔介质中的热量传递的基础是通过热传导的方式传递的,而热传导的基础则是通过介质内部的颗粒或者介质壁面发生的分子碰撞实现的。
当然,热是相对静止的,在传输过程中也被认为是不会发生变形的。
另一方面,多孔介质中的变形现象也十分重要。
当介质内发生热质传递的时候,介质内部颗粒之间的相互运动和位移将会受到热量传递的影响。
热量传递不仅会引发物理变形,也会导致化学反应等物理现象的发生。
因此,在分析多孔介质中的热质传递过程中,要同时考虑到介质本身的特性和内部的变形现象。
在多孔介质中,热相互作用主要表现为热对流和热辐射两方面。
其中,热对流是指由于介质中的流体运动引起的热传递。
在多孔介质中,热对流可以通过两种不同的形式传递。
一种是自流体的浮力与出入口形成的温度差驱动的自然对流。
自然对流热传递的特点是没有任何外部的力量源和建立流场的影响下,在多孔介质中自发地发生。
另一种是由于外部设备驱动的强迫对流。
强迫对流由于外部环境的影响而发生,而热对流也会随着介质中颗粒的移动而发生变形现象。
除了热对流之外,热辐射也在多孔介质中起着非常重要的作用。
热辐射的传递是通过各种形式的电磁波来完成的。
介质内的辐射传递可以由吸收、散射和发射三个部分组成。
不同大气下的辐射传输和多孔介质内的辐射传输面临的一些主要问题包括辐射传输的准确模拟和辐射传输相关物理描述的具体化。
传质传热过程报告
传热传质过程报告摘要:本文论述了传质冷却的机理,并给出了工程实际的应用及其最新进展;列举了自然界和工程热质交换的实例,并阐述了传热传质机理。
关键词:传质冷却传热传质热质交换设备应用引言:动量、热量和质量的传递现象,在自然界和工程技术领域中是普遍存在的。
在建筑环境和设备工业领域里也是这样,亦存在着大量动量、热量和质量的传递现象。
热质交换就是重点研究在设备工程领域里的三种形式的现象并探讨它们传递的规律,以指导在实际工程里的应用。
在传热学中已经分析过流体和壁面间的对流换热过程,所涉及的流体是单一物质或者称一元体系。
而在某些实际情况下,流体可能是二元体系(或称二元混合物),并且其中各组分的浓度不均匀,物系中的某组分存在浓度梯度,将发生该组分由高浓度区向低浓度区的迁移过程,就会有质量传递或质交换发生。
日常生活中遇到的水分蒸发和煤在空气中的弥散以及室内装修造成的室内空气污染等都是传质现象。
同样,在自然界工程实际中,海洋的水面蒸发在潮湿的大气层中形成云雨;生物组织对营养成分的收;油池起火和火焰的扩散;冷却塔、喷气雾化干燥、填充吸收塔等的工作过程都是质过程的具体体现”。
正文:在夏季工况和冬季工况下,实现不同的空气处理过程需要不同气处理设备,如空气的加热、冷却、加湿、减湿设备等。
有时,一种空气处理设备能实现空气的加热加湿、冷却干燥或者升温干燥等过程。
尽管空气的热质处理设备名目繁多,构造多样,然而它们大多是使空气与其他介且行热、质交换的设备。
经常被用来与空气进行热质交换的介质有水、水蒸气、冰、各种类及其水溶液、制冷剂及其他物质。
根据各种热质交换设备的特点不同可将它们分成两大类:混合式热质交换设备和间式热质交换设备。
前者包括喷淋室、蒸光加湿器、局部补充加湿装置以及使用液体吸湿剂的装置等;后者包括各种形式的空气加热器及空气冷却器等。
第一类热质交换设备的特点是,与空气进行热质交换的介质直接与空气接触,通常是使被处理的空气流过热质交换介质表面,通过含有热质交换介质的填料层或将热质交换介质喷洒到空气中去。
复杂流动介质的传热与传质机理研究
复杂流动介质的传热与传质机理研究随着科技的进步和工业的发展,复杂流动介质的传热与传质机理的研究变得尤为重要。
复杂流动介质指的是同时存在多种物质成分、多相流动状态以及复杂流动结构的流体介质。
本文将从传热和传质两个方面对复杂流动介质的机理进行研究。
一、复杂流动介质的传热机理研究复杂流动介质的传热机理研究旨在深入了解介质中热能的传递方式、传热系数的计算方法及传热流动的规律。
其中,传热方式包括对流传热、辐射传热和传导传热。
在复杂流动介质中,对流传热一直是研究的重点。
通过对流体动力学和传热学的综合考虑,可以建立起复杂流动介质的传热模型。
例如,通过数值模拟方法可以研究不同流动介质在复杂流动状态下的传热特性,进而对流体的传热行为做出准确预测。
辐射传热也是复杂流动介质中常见的传热方式。
在辐射传热研究中,需要考虑辐射热源、辐射发射和辐射吸收等因素,进而建立起合理的辐射传热模型。
通过精确的数值计算方法和实验研究,可以准确评估复杂流动介质中辐射传热的强度和分布规律。
传导传热是复杂流动介质传热机理研究中的另一个重要方面。
在复杂流动介质中,由于存在不同物质成分,传导传热过程会受到有机质、无机质的热导率、热容的影响。
通过热力学和传热学的研究方法,可以建立起复杂流动介质的传导传热模型,从而更好地理解传导传热的机理。
二、复杂流动介质的传质机理研究传质机理是指在复杂流动介质中不同成分之间的物质传递过程。
复杂流动介质中的传质机理研究对于工业生产和环境保护都具有重要意义。
在复杂流动介质中,分子扩散是一种常见的物质传递方式。
通过建立物质扩散模型,可以计算复杂流动介质中不同物质成分的扩散速率,从而对传质行为做出预测和分析。
除了分子扩散外,对流传质在复杂流动介质中也占据重要地位。
通过多孔介质传质理论、对流传质模型以及渗流模型等方法,可以研究复杂流动介质中的对流传质机理。
这些研究可以为工业过程和环境保护提供重要的参考依据。
此外,电场驱动和化学反应等因素也可以引起复杂流动介质中的物质传递现象。
致密砂岩气藏气水相对渗透率曲线
致密砂岩气藏气水相对渗透率曲线雷刚;董平川;蔡振忠;张正红;董睿涛;杨书;吴子森;曹耐【摘要】以分形几何原理为基础,考虑流体润湿性及毛细管内气水两相流动,建立致密砂岩气水相对渗透率计算模型,通过求解得到气水相对渗透率解析计算公式.研究结果表明:本文模型计算结果与文献实验结果吻合度较高,从而验证了本文模型正确性.气水相对渗透率受到束缚水膜厚度、孔隙结构参数(孔隙分形维数、迂曲度分形维数)和气水黏度比影响.气水相对渗透率曲线随着束缚水膜厚度增大而向右平移.孔隙分形维数越大,气水相对渗透率越大,而迂曲度分形维数越大,气水相对渗透率越低.随着气水黏度比的增大,水相相对渗透率曲线几乎不发生变化,而气相相对渗透率曲线向右上方平移.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(047)008【总页数】5页(P2701-2705)【关键词】致密砂岩;孔隙结构;分形;气水相对渗透率;黏度比【作者】雷刚;董平川;蔡振忠;张正红;董睿涛;杨书;吴子森;曹耐【作者单位】中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司,新疆库尔勒,841000;中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司,新疆库尔勒,841000;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TE312致密气藏孔隙结构复杂,孔喉细小、渗透率低、储气层高含水饱和度等特点导致气、水两相渗流特征极其复杂,影响致密气藏的开发效果和超低渗透率气井的产能。
针对这一现状对致密气储层复杂的气水流动状态进行研究,对气藏产能的确定和评价具有重要的意义。