泡沫金属孔隙率对相变材料融化传热影响的格子Boltzmann模拟

"基于格子Boltzmann方法的孔隙率对泡沫金属内相变材料融化传热的影响 (2013年)" 这篇2013年的论文主要研究了孔隙率如何影响泡沫金属中相变材料的融化传热过程。论文通过采用格子Boltzmann方法，这是一种在微观尺度上模拟流体动力学和热传输的数值方法，来分析泡沫金属骨架与相变材料之间的温度场和液相速度场。 在局部热非平衡条件下，研究者构建了双温度分布函数的格子Boltzmann方程，用以描述泡沫金属骨架与相变材料间的温度变化。同时，他们使用密度分布函数演化方程来模拟融化液相的速度变化。通过对模型的仿真，论文展示了泡沫金属内部相变材料的融化界面随时间的动态变化以及金属骨架和相变材料的温度分布情况。模拟结果与已有文献的计算结果相吻合，增强了研究的可信度。 论文的重点在于探讨泡沫金属的孔隙率对其传热性能的影响。研究发现，孔隙率的降低可以增强金属骨架的热传导作用，从而改善传热效率。然而，这也可能导致自然对流传热的减少，因为孔隙是气体或蒸汽流动的关键通道，这对维持良好的对流传热至关重要。此外，孔隙率的减小还会减少相变材料的蓄热量，这可能对泡沫金属作为蓄热装置的应用产生负面影响。 这些发现对于设计和优化泡沫金属蓄热系统具有实际意义。工程应用中，选择合适的孔隙率需要根据具体需求进行权衡，既要考虑提高热传导效率，又要兼顾相变材料的储能能力。因此，该研究为泡沫金属在热能储存和管理领域的应用提供了理论基础和指导。 关键词：格子Boltzmann方法、泡沫金属、相变材料、固液相变 论文归属分类号：TK124，文献标志码：A，文章编号：1001-0505（2013）01-0094-05 总结来说，这篇论文通过格子Boltzmann方法深入研究了泡沫金属中相变材料的融化传热特性，揭示了孔隙率对传热效率和储能性能的复杂影响，为相关工程设计提供了理论依据。