多孔介质干燥过程热质传递的分形孔道网络模型及模拟

本项目的目标是: 构建多孔介质的分形孔道网络，建立描述干燥过程中孔内液、汽、气三相流体的热、质传递数学模型；并对真实多孔介质进行干燥过程模拟。与目前该领域研究现状比较，本课题的特点是：1）孔道级描述三相热质迁移的理论数学模型，以孔径范围在0.1-100微米的收缩、吸湿多孔介质为对象，考虑了孔道微细结构对干燥过程的影响；2）探索真实多孔介质的孔道网络表达方式，实现其孔道分布随机性、网络骨架吸湿性、以及热-质网格的协调性表达；3）探索真实多孔介质分形孔道网络的几何拓扑特征，以及分形参数与孔道结构参数间的对应关系。如此表达的分形孔道网络还具有方便地调整为多尺度孔道网络的特点；4）模型可描述干燥动力学的"恒速干燥段"和内部相分布的"干、湿斑"现象。上述特点的实现，可将干燥过程数学模型向"理论化、微细化"方向深入一步。