泡沫型多孔介质等效导热系数研究进展

郭茶秀，罗志军

（郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001）

多孔介质由多相物质占据共同空间，也是多相物质共存的一种组合体，其中一部分空间由固体骨架占据，其余空间叫做孔隙，孔隙由液体、气体或气液两相共同占据。相对于其中一相来说，其它相都弥散在其中，并以固相为骨架，构成孔隙空间的某些孔洞相互连通。从多孔介质结构类型讲，大致可分为颗粒堆积型、圆柱体、纤维型、管束型、网络型或泡沫通孔型等。多孔介质在日常生活中是很常见的，如作为建筑材料的砖瓦、消音隔热的泡沫塑料、化工材料的催化剂、环保的吸附剂以及航空航天器材中的众多复合材料都属于多孔介质。由于具有良好的力、电、热、声等性能，多孔介质在各行各业得到了广泛应用。特别是最近一二十年，新型的泡沫通孔型多孔介质逐渐引起了人们的关注，其内部孔隙的形态多为气泡状，固体骨架与流体相都保持连通。此类多孔介质的代表有泡沫金属、泡沫陶瓷及泡沫碳等。

在多孔介质内部结构中发生的质量、动量、能量的传递是众多自然现象和生产、生活中发生的基本过程。多孔介质中的传热传质问题涉及许多科学领域，早就引起人们的广泛关注，研究人员也对其进行了长期的研究。在对多孔介质传热机理进行分析的基础上，以宏观方法加以归纳，将实际多孔介质中固体骨架与各种流体的传热模式（导热、对流、辐射）折合成一个综合的传热问题。……