两相流微纳尺度传热传质的多尺度数值模拟研究

本项目针对两相流中发生在微纳米尺度传热传质过程的一些工程与科学问题，如，超临界水生物质颗粒制氢、火灾喷淋灭火、纳米孔径多孔膜透析与过滤等，研究这些问题数值模拟的数理模型与多尺度计算方法，并开展相关的数值模拟与实验研究。在两相流微米尺度相变、热解、传热传质多尺度计算中，考虑微米颗粒自身运动轨迹，考虑颗粒大小在相变与热解过程发生变化时对两相流热物性的影响，比现有国际上同类工作前进了一步。纳米孔径多孔膜多尺度计算，将实现多孔介质输运的微观－宏观跨尺度计算，相关成果将处于国际先进水平。项目研究将揭示一些新物理现象与规律，如，超临界水生物质颗粒制氢过程机理，喷淋灭火中雾状流型形成、发展与颗粒相变传热，及其与火焰烟气相互作用机制，多孔膜纳米孔径内特殊输运过程的新现象与纳米尺度效应，纳米膜透析与过滤机理，K-K公式适用范围，等等，这些研究成果都将具有重要科学意义与学术价值，并将具有重要的应用价值。