李小川
,
施明恒
工程热物理学报
多孔介质中的输运过程,如导热、渗流过程,关注的是热量从高温壁面穿过介质到达低温壁面、流体从多孔介质的边界沿孔隙流到另外一端的过程.此类现象可归结为载流子在多孔介质通道(基质或孔隙)中沿外部势差方向的运动过程.多孔介质通道具有分形特征,可以采用分形维数来描述其通道的通透性.本文基于现象的相似性特征,提出并发展了粒子在多孔介质中的方向随机行走模型,用粒子在基质中的方向随机行走过程来模拟真实的热流传输过程;根据分形统计规律得到粒子方向随机行走分形谱维数,并用其描述基质结构的连通性和方向性.研究结果表明,在孔隙率相同情况下,粒子在基质中的方向随机行走分形谱维数与有效导热系数大小有相同的变化趋势.
关键词:
分形
,
随机行走
,
多孔介质
,
导热
李小川
,
施明恒
工程热物理学报
通过数值模拟得出面积分形维数和孔隙率相同,而孔隙结构不同的分形多孔介质的导热特性是不相同的.说明仅仅依靠孔隙率和分形维数两个参数无法有效确定多孔介质的热物理性质,寻找新的表征孔隙结构的参数是必要的.同时也说明了前人所得出的关于多孔介质的热物性的解析表达式具有一定的局限性和不确定性.
关键词:
多孔介质
,
导热
,
Sierpinski地毯
,
分形
徐海锋
,
唐元洪
,
林良武
,
李小川
功能材料
研究了温度及碳源气体对无金属催化化学气相沉积制备球形碳的影响,用高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)对实验结果进行表征.研究表明,温度和碳源气体对球形碳的粒径、均匀性以及分散性有着重要的影响.当以甲烷为碳源,在1200℃下制备球形碳时,所得碳球的粒径均匀,且分散性较好.此外,还对无金属催化化学气相沉积的生长机理进行了讨论.
关键词:
球形碳
,
温度
,
分散性
,
生长机制
李小川
,
施明恒
,
张东辉
工程热物理学报
本文采用控制容积法,界面调和平均导热系数值以及图形处理方法对典型非均匀多孔介质硬质聚氨酯泡沫材料的导热过程进行了分析与模拟计算.结果表明:多孔介质的内部结构是影响温度分布和热量传递的主要的因素,其影响程度与骨架和孔隙的导热系数,孔隙的大小和分布有关;计算得到的有效热导率值与文献中实验测量结果吻合较好.本文的研究结果可以推广到更为复杂的非均匀多孔介质的场合,从而可以进一步认识非均匀多孔介质中的导热规律,为工程计算提供更精确的计算方法.
关键词:
硬质聚氨酯泡沫
,
非均匀多孔介质
,
温度分布
,
有效热导率
