基于格子Boltzmann方法的致密多孔介质内的相变传热与流动机理研究

项目名称： 基于格子Boltzmann方法的致密多孔介质内的相变传热与流动机理研究

项目编号： No.51406120

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 娄钦

作者单位： 上海理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 致密多孔介质内的相变传热与流动问题广泛存在于能源、环境工业及工程应用中，研究其内部物理机理对多孔隔热材料的开发、热管中的流动现象、油气开采等有重要指导意义。由于该问题跨越多个时空尺度，内部粒子相互作用复杂，以及包含流动、传热、传质、界面动力学物理化学过程，传统的数值方法在研究这类问题的微观机理时受到很大限制。而基于介观动理论的格子Boltzmann（LB）方法处理以上瓶颈有独特的优势。鉴于此，本项目将采用LB方法，并借助高性能计算技术，对致密多孔介质内的相变传热与流动微观机理进行研究，主要包括：发展考虑微尺度效应的耦合热质传输的气液两相流LB模型；构建准确刻画流体与壁面相互作用的润湿性边界条件及适用于多分叉结构的进出口边界条件；分析孔隙结构、密度比、润湿性、壁面温度等对多孔介质内气液流动特点和传热性能的影响，探索强化换热的方法与手段。

中文关键词： 气液两相流；格子Boltzmann方法；致密多孔介质；传热传质；

英文摘要： The issue of phase-change heat transfer and flow in tight porous media widely exists in the energy, environment, industrial and engineering application. The study of its internal physical mechanism has the guide meaning for the development of the porous i

英文关键词： gas-liquid two phase flow；lattice Boltzmann method；tight porous media；heat and mass transfer；