多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論與應(yīng)用

前言
主要符號
第一章 引論
§1.1 概述
1.1.1 多孔介質(zhì)傳輸現(xiàn)象的研究概況
1.1.2 多孔介質(zhì)的定義
1.1.2.1 定義
1.1.2.2 異質(zhì)及各向異性
1.1.2.3 飽和多孔介質(zhì)與非飽和多孔介質(zhì)
1.1.3 多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳輸過程研究方法
1.1.3.1 基本研究方法
1.1.3.2 表征體元
§1.2 多孔介質(zhì)的基本參數(shù)
1.2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)
1.2.1.1 孔隙率
1.2.1.2 比面
1.2.1.3 迂曲度
1.2.1.4 固體顆粒尺寸
1.2.1.5 空隙尺寸
1.2.2 基本特性參數(shù)
1.2.2.1 滲透率
1.2.2.2 水力傳導(dǎo)系數(shù)
1.2.2.3 飽和度
1.2.2.4 毛細(xì)壓力
1.2.3 基本參數(shù)的測量
1.2.3.1 孔隙率的測量
1.2.3.2 比面的測量
1.2.3.3 滲透率的測量
1.2.4 孔隙率、滲透率和比面的典型值
§1.3 多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)過程的表述
1.3.1 多孔介質(zhì)中的傳熱過程
1.3.2 多孔介質(zhì)中的傳質(zhì)過程
§1.4 理論建模及求解
1.4.1 理論建模的基本過程
1.4.2 唯象定律
1.4.2.1 基本定律
1.4.2.2 唯象律的適用性
1.4.2.3 多孔介質(zhì)各種傳遞過程的耦合
1.4.3 體積平均方法
1.4.4 初始條件與邊界條件
1.4.5 數(shù)學(xué)模型的簡化
1.4.5.1 確定無因次量
1.4.5.2 方程無因次化
1.4.5.3 求解方法
參考文獻
第二章 多孔介質(zhì)傳熱與流動的理論基礎(chǔ)
§2.1 飽和多孔介質(zhì)傳熱與流動的控制方程
2.1.1 連續(xù)方程
2.1.2 運動方程
2.1.2.1 達西定律
2.1.2.2 滑動流動
2.1.2.3 達西定律的修正
2.1.3 能量方程
2.1.3.1 簡單流動
2.1.3.2 較復(fù)雜流動的擴展
§2.2 非飽和多孔介質(zhì)傳熱與流動的控制方程
2.2.1 非飽和多孔介質(zhì)輸運模型的發(fā)展過程
2.2.1.1 梯度驅(qū)動模型
2.2.1.2 連續(xù)介質(zhì)模型
2.2.1.3 混合模型
2.2.2 非飽和多孔介質(zhì)輸運機制
2.2.2.1 質(zhì)量傳輸機制
2.2.2.2 熱量傳輸機制
2.2.3 非飽和多孔介質(zhì)傳熱與流動的數(shù)學(xué)模型
2.2.3.1 連續(xù)性方程
2.2.3.2 動量方程
2.2.3.3 能量方程
2.2.4 非飽和多孔介質(zhì)的物性參數(shù)
2.2.4.1 平均比熱容
2.2.4.2 有效滲透率
2.2.4.3 水力傳導(dǎo)系數(shù)和氣體傳導(dǎo)系數(shù)
2.2.4.4 有效導(dǎo)熱系數(shù)
2.2.4.5 有效熱彌散系數(shù)
2.2.4.6 溫度對物性的影響
2.2.5 小結(jié)
參考文獻
第三章 土壤內(nèi)的熱量、濕分和溶質(zhì)傳輸過程
§3.1 土壤水熱傳輸機制
3.1.1 土壤內(nèi)水氣運動機制
3.1.1.1 水分運動機制
3.1.1.2 蒸汽擴散機制
3.1.1.3 土壤內(nèi)氣相運動機制
3.1.2 土壤內(nèi)熱遷移機制
3.1.3 土壤內(nèi)熱、濕遷移的理論模型
§3.2 土壤內(nèi)熱、濕傳遞過程的數(shù)值計算
3.2.1 物理模型
3.2.2 邊界條件
3.2.3 計算結(jié)果與分析
3.2.3.1 夏天和冬天土壤溫度響應(yīng)的比較
3.2.3.2 環(huán)境因素對土壤內(nèi)熱濕遷移的動態(tài)影響
3.2.3.3 小結(jié)
§3.3 濕分分層土壤內(nèi)的熱濕傳遞過程
3.3.1 數(shù)學(xué)模型
3.3.2 計算結(jié)果與分析
3.3.2.1 濕分分層時土壤床熱濕傳輸?shù)姆欠€(wěn)態(tài)數(shù)值模擬
3.3.2.2 濕分分層時土壤床熱濕傳輸?shù)姆欠€(wěn)態(tài)數(shù)值模擬
3.3.2.3 土壤床內(nèi)部水分含量和溫度的動態(tài)變化
3.3.2.4 環(huán)境因素對土壤熱、濕遷移的動態(tài)影響
3.3.3 自然條件下土壤熱濕遷移及水分蒸發(fā)的分層實驗
3.3.3.1 實驗過程
3.3.3.2 實驗結(jié)果與分析
3.3.3.3 小結(jié)
§3.4 溫度效應(yīng)對土壤熱、濕運動的影響
3.4.1 溫度效應(yīng)對土壤濕分及其物性的影響
3.4.2 考慮溫度效應(yīng)的土壤熱、濕耦合運移的改進模型
3.4.3 溫度效應(yīng)影響的計算比較
3.4.4 小結(jié)
§3.5 土壤次生鹽漬化的機理研究
3.5.1 土壤中熱量、水分和溶質(zhì)的耦合運移模型
3.5.1.1 土壤中鹽分運移的機理
3.5.1.2 土壤水、熱和溶質(zhì)耦合運移模型
3.5.2 土壤次生鹽漬化水鹽運動規(guī)律的實驗研究和數(shù)值分析
3.5.2.1 地下水埋深和礦化度與土壤積鹽的關(guān)系
3.5.2.2 土壤次生鹽漬化之水鹽運動規(guī)律的實驗研究
3.5.2.3 土壤次生鹽漬化過程中水分和鹽分運移的數(shù)值模擬
3.5.2.4 小結(jié)
3.5.3 熱效應(yīng)對土壤中鹽分輸運的影響
3.5.3.1 熱效應(yīng)對土壤鹽分物性的影響
3.5.3.2 考慮溫度效應(yīng)的土壤熱量、濕分和鹽分耦合運移模型
3.5.3.3 土壤鹽分運移溫度效應(yīng)的數(shù)值分析
3.5.3.4 小結(jié)
3.5.4 地下水水位及礦化度對土壤鹽分運移的影響
3.5.4.1 數(shù)值模擬
3.5.4.2 實驗?zāi)M
3.5.4.3 小結(jié)
參考文獻
第四章 植物覆蓋土壤中的熱物理現(xiàn)象
§4.1 REPS系統(tǒng)中的傳輸問題
4.1.1 土溫對植物生長發(fā)育的影響
4.1.2 土壤水分遷移模型
4.1.3 土壤空氣狀況
4.1.4 小結(jié)
§4.2 植物土壤內(nèi)傳熱傳質(zhì)過程
4.2.1 根系吸水模型
4.2.2 作物冠層對土壤表面熱通量
4.2.3 植物覆蓋土壤的熱濕耦合遷移模型及數(shù)值模擬
4.2.3.1 基本假設(shè)
4.2.3.2 數(shù)學(xué)模型
4.2.3.3 數(shù)值計算結(jié)果及分析
4.2.4 小結(jié)
§4.3 作物生長土壤中熱量、濕分和氧氣的耦合遷移
4.3.1 土壤空氣的遷移轉(zhuǎn)化
4.3.1.1 土壤空氣的濁化過程
4.3.1.2 土壤空氣的更新過程
4.3.2 氧氣輸運方程
4.3.3 作物生長土壤中熱量、濕分和氧氣的耦合遷移模型
4.3.4 土壤氧氣濃度場的數(shù)值模擬
……
第五章 多孔介質(zhì)在建筑物節(jié)能及溫室中的應(yīng)用
第六章 封閉空腔中多孔介質(zhì)的流動與傳熱特性
第七章 多孔介質(zhì)理論在航天器熱控制技術(shù)中的應(yīng)用
第八章 分形理論在多孔介質(zhì)研究中的應(yīng)用
第九章 多孔介質(zhì)理論的其他應(yīng)用