气体在微细多孔介质中的流动阻力研究
本文对空气、氦气和二氧化碳流过微细多孔介质内部的流动阻力特性进行了实验研究和数值模拟，通过实验分析不同气体在不同颗粒直径条件下摩擦因子与等效雷诺数的关系，并与数值模拟结果进行对照；通过实验得到了多孔实验段的渗透率与惯性常数。结果表明：不同气体流过颗粒直径小于125μm的微细多孔实验段时，不考虑可压缩性影响和考虑可压缩性影响的结果均小于经验关联式预测值。随着颗粒直径减小，与经验关联式的偏离增大。对于小于125微米的实验段，空气，氦气，二氧化碳通过实验测得的渗透率与惯性常数均大于关联式预测的结果，随着颗粒直径的减小差别越来越大。对于同一实验段，通过氦气实验得到的渗透率最大，二氧化碳得到的渗透率最小，气体努森数Kn越大，速度滑移的影响越大，渗透率的增大越明显。当颗粒平均直径小于125μm，且气体流动的平均Kn数大于0.001时，气体在微细多孔介质中的流动需要考虑稀薄气体效应。
微细多孔介质 流动阻力 流动传热 摩擦因子 雷诺数 数值模拟
黄寓理 姜培学 胥蕊娜
热科学与动力工程教育部重点实验室，清华大学热能工程系，北京 100084
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2009-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）