商丹枫，崔晓钰 ，陈志超，蒋珍华，刘少帅，吴亦农

（1.上海理工大学，上海 200093；2.中国科学院上海技术物理研究所，上海 200082）

0 引言

金属多孔介质分为烧结金属粉末多孔介质和金属丝网填料多孔介质，后者常用于热交换、过滤与分离等场合。不锈钢丝网是比较常见的多孔介质材料[1]，具有高导热性能，材料廉价，易于制造等优点，按孔径大小可分为微米尺度（1～100µm）和宏观尺度（大于1 mm）。宏观尺度的丝网常常用于过滤与分离，微米尺度丝网用于热交换较多。多孔介质内部流体的流动与换热[2-4]一直是一个研究热点。多孔介质区域流道复杂多变，流体流动状态用数学公式难以准确描述，传热规律也难以用准确的关联式表示，数值仿真计算是一种研究丝网多孔介质流动与换热的有效方法。

确定多孔介质阻力参数的方法主要有两种[5-6]。一种是使用计算流体动力学（CFD）技术创建多孔介质微观模型，确定压降特性，该方法依赖于理想化的多孔介质结构；第二种方法是通过实验获得多孔介质压降，再由此计算出阻力参数。Harvey[7]建立了一维多孔介质模型并实验确定了325目和400目丝网阻力参数。胡伟[8]基于CFD仿真软件研究了流体速度和丝网结构对丝网多孔介质流体压降的影响规律。温永刚等[9]用有限元分析软件对多孔介质整体温度场分布进行数值模拟，并实验验证了模拟结果。侯宗宗等[10]通过数值仿真获得金属滤网性能曲线，并通过实验验证得到高可靠性数值模型。王俊涛等[11]基于FLUENT对多孔介质的传热及阻力特性进行了模拟研究，发现当速度一定时，传热效率随孔隙率增大而增加。……