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多孔介质内热质弥散及湍流预混火焰特性的双尺度研究

摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
主要符号表第19-21页
1 绪论第21-43页
    1.1 研究背景与意义第21-22页
    1.2 多孔介质内湍流的研究进展第22-25页
    1.3 多孔介质内弥散的研究进展第25-31页
        1.3.1 质量弥散第25-28页
        1.3.2 热弥散第28-31页
    1.4 多孔介质内湍流预混火焰的研究进展第31-33页
    1.5 多孔介质几何结构的模型表征第33-36页
    1.6 多尺度方法和体积平均理论第36-41页
    1.7 目前研究中存在的不足和局限性第41页
    1.8 本文主要研究思路和研究内容第41-43页
2 大孔隙率多孔介质内湍流和传热特性第43-64页
    2.1 体对角线面心立方模型的几何描述第43-46页
    2.2 孔尺度湍流数学模型第46-48页
    2.3 体对角线面心立方模型的验证第48-49页
    2.4 体对角线面心立方模型结果第49-53页
        2.4.1 多孔介质内速度场和压力场第49-51页
        2.4.2 多孔介质内湍动能和耗散率的变化第51-52页
        2.4.3 结构参数和渗流速度对入口效应的影响第52-53页
    2.5 Weaire-Phelan骨架模型的几何描述第53-55页
    2.6 孔尺度流动与传热的数学模型第55-57页
        2.6.1 基本理论第55-56页
        2.6.2 控制方程及边界条件第56-57页
    2.7 Weaire-Phelan模型的计算结果第57-63页
        2.7.1 渗流速度与压力降第58-60页
        2.7.2 表面对流换热系数经验关联式第60-63页
    2.8 本章小结第63-64页
3 大孔隙率多孔介质内热弥散特性第64-77页
    3.1 几何模型第64-65页
    3.2 数学模型第65-67页
        3.2.1 基本理论第65-67页
        3.2.2 控制方程及边界条件第67页
    3.3 求解准备第67-70页
        3.3.1 几何模型参数选取第67-69页
        3.3.2 非一致性边界条件的处理第69-70页
    3.4 结果与讨论第70-75页
        3.4.1 纵向热弥散系数影响因素分析第70-71页
        3.4.2 横向热弥散系数影响因素分析第71-73页
        3.4.3 纵向热弥散系数经验关联式第73-74页
        3.4.4 横向热弥散系数经验关联式第74-75页
    3.5 本章小结第75-77页
4 多孔介质内低化学反应速率下化学反应流中热弥散问题第77-102页
    4.1 理论推导第77-86页
    4.2 求解准备第86-87页
    4.3 结果与讨论第87-100页
        4.3.1 物理场第87-89页
        4.3.2 有效热导系数第89-91页
        4.3.3 对流换热系数第91-92页
        4.3.4 对流速度第92-93页
        4.3.5 反应热引起的对流速度第93-97页
        4.3.6 惯性作用第97-100页
    4.4 本章小结第100-102页
5 多孔介质内湍流过滤预混火焰特性及特征尺度的影响第102-121页
    5.1 几何模型第102-104页
    5.2 数学模型第104-107页
        5.2.1 控制方程第104-106页
        5.2.2 边界和初始条件第106-107页
    5.3 数值计算的实施第107-108页
    5.4 结果与讨论第108-120页
        5.4.1 模型验证第108-109页
        5.4.2 速度分布与湍流强度第109-112页
        5.4.3 火焰的分布第112-113页
        5.4.4 本征单元尺度与热非平衡尺度第113-116页
        5.4.5 化学反应速率偏差第116-120页
    5.5 本章小结第120-121页
6 多孔介质湍流过滤预混燃烧模型的构建和初步验证第121-139页
    6.1 燃烧率公式的理论推导第121-127页
    6.2 数学模型第127-134页
        6.2.1 湍流模型的选取第127-130页
        6.2.2 能量方程及边界条件第130-132页
        6.2.3 火焰传播模式的划分第132-134页
    6.3 模型的求解第134-135页
    6.4 模型验证第135-138页
    6.5 本章小结第138-139页
7 结论与展望第139-142页
    7.1 结论第139-140页
    7.2 创新点第140-141页
    7.3 展望第141-142页
参考文献第142-158页
附录A 体平均能量方程的推导第158-160页
附录B 温度空间偏差引起的热流方程的推导第160-162页
附录C 空间偏差引起的热流方程的封闭第162-164页
攻读博士学位期间科研项目及科研成果第164-165页
致谢第165-166页
作者简介第166页

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