高伟业 张 赛 张 杰

(昆明理工大学 机电工程学院， 昆明 650500)

引 言

保温层作为典型的多孔材质，其内部复杂的传热传质过程对于能源开发利用和工程隔热等领域至关重要[1-2]，因此研究多孔材质的热质耦合传递具有重要的工程应用价值。陈威等[3]将多孔材质看作是均匀且连续的，采用能量和质量守恒方程，研究了传热传质过程中温度场和湿度场的变化情况；薛雨凝[4]建立了当量孔径计算模型，分析了均匀连续材质在不同相对湿度下冻结温度的变化情况。实际上，多孔材质是非均匀的且内部结构非常复杂，如果把多孔材质考虑为均匀连续模型，那么研究结果与真实情况会相差很大。张赛等[5]假定多孔材质为从常规尺度到微观尺度的光滑毛细管束模型，建立了多尺度并存的物理渗流模型，运用分形理论分析了微观结构参数对渗流系数和导热系数的影响；Xu等[6]和邱淑霞等[7]分析了多尺度光滑孔径的分布参数对渗流系数和扩散系数的影响。这些研究将多孔材质的孔隙通道表面考虑为光滑的理想状态，但在实际工程中，几乎不存在光滑的表面。王世芳等[8]运用热阻法得出非均匀半径毛细管道的渗流系数和导热系数；Wang等[9]分析了不同几何形状管道的渗流速度与微观结构参数之间的关系；Wu等[10]建立了多尺度的球状模型，将孔隙通道描述为不规则半径毛细管道，推导出不规则半径毛细管道内的渗流系数和导热系数；董道良等[11]建立了不同宽高比的粗糙元壁面模型，分析了粗糙元在稀疏和密集分布下对系统传热的影响；……