摘要。多孔培养基中的热传输对于获得地球科学过程的理解和工程应用(例如地热系统设计)至关重要。通常通过假设有热量平衡(LTE;固体和流体相位)或局部热非平衡(LTNE;固体和流体相)来简化热传输模型,但长期以来已经考虑了热传输,并已提出了报告。但是,文献中仍然缺乏具有逼真的晶粒大小和流量条件的实验。为了检测LTNE效应,我们以3至23 md-1的达西速度进行了全面的实验室热传输实验,并分别测量了玻璃球的流体和实心相的温度,直径为5、10、15、20、25、25、25和30 mm。每个大小的四个复制品沿着流路径的离散距离嵌入小玻璃珠中,以稳定流量。我们的传感器经过精心校准,并进行了对调查以显示LTNE,以表达为固体温度和流体温度之间的差异。为了深入了解热传输性能和过程,我们使用普遍接受的LTE方程分析解和LTNE方程的数值解在1D中模拟了我们的实验结果。我们的结果表明,晶粒尺寸和水流速度的增加表现出显着的LTNE效应。由令人惊讶的是,相同深度的流体和实心相之间的温度差异不一致,表明流量轨道中的空间变量可能引起的不均匀热传播。
单opellopellotant推进器是空间行业开发的最推进系统类型之一。该系统使用一种类型的推进剂,该推进剂在多孔培养基催化床上反应,以热气的形式产生推力。过去十年,绿色推进剂过氧化氢(H 2 O 2),也称为高测试过氧化氢(HTP),由于其低成本且易于储存为液体,被用作非常有毒且不环保的液态溶液。在当前的研究中,研究过氧化氢单op液推进器将在未来的卫星中进行应用。使用计算流体动力学(CFD)软件ANSYS Fluent进行数值模拟,以模拟推进器中过氧化氢的流体流动,并采用了有限体积方法来解决管理方程。物种传输模型使用涡流化学相互作用的涡流耗散模型(EDM)应用于单相反应模拟。基于局部热非平衡(LTNE)模型的数学方法用于描述通过包装床中的固体和流体阶段的传热,由相同的球形银颗粒组成。进行了几次模拟,可以最佳设计注射器,催化剂床的长度以及直径和喷嘴几何形状,以达到10N单op纤维素推进剂,其过氧化氢的浓度为87.5%。