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本文采用实验测试及数值计算的方法,进行了热负荷加载方式、长高比、材料比例不同时两层多孔介质内热流耦合对流传热解的特性研究。根据实验值及数值解,提出了利于强化和削弱传热的实验模型和实验条件;分析了非线性特性受材料比例影响规律,并计算出不同材料比例下的分叉及震荡所对应的临界Ra_c,Ra_b;提出了两层多孔介质热流分层现象,并指出两层骨架的参数变化对解的影响,结论可重新规划热流值分布,实现热流分层目的,为局部削弱或强化传热提供参考。首先,通过实验探究了模型热加载方式、模型的长高比及模型材料比例对解的影响。实验表明:水平热加载时两层多孔介质内温度随时间延长最终趋于稳态值,底部热加载时两层多孔介质内温度随时间呈非稳态震荡;两层多孔材料中高导热系数材料所占比例越大,内部测点间温差越小;当同采用水平热加载方式时,长高比为1/4比长高比为4的两层多孔介质内部测点温差小;接触面处测点温度受高导热系数材料影响更大。其次,采用数值方法研究了热加载方式、长高比及材料比例对解的影响。数值表明:水平热加载时,长高比为4的两层多孔介质对流传热能力(?)较小,长高比为1/4时对流传热能力(?)较大;长高比为4时,底部热加载的两层多孔介质换热能力(?)远高于水平热加载时换热能力(?);底部热加载时整体解表现出非线性震荡,初始场不同将导致非线性静态分叉,材料比例是静态分叉及震荡所对应临界Ra_c,Ra_b:的影响因素:H_b=2:1时,Ra_c=20.625,Ra_b=31.875;H_b=1:1,Ra_c=23.125,Ra_b=40.625;H_b=1:2时,Ra_c=40,Ra_b=45。高导热系数多孔介质(导热区)所占比例越大,即H_b越大,静态分叉及震荡所对应的临界Ra越小,对初始场越敏感,越早表现出分叉、震荡等非线性特性。再次,提出两层多孔介质骨架接触面处存在热流分布分层现象,并计算出骨架孔隙度和颗粒直径差异是造成热流分布分层原因:骨架的孔隙度差异对热流场数值解影响最大,颗粒直径差异对热流场数值解影响次之,且孔隙度和颗粒直径的差异对速度解影响最明显,对温度解影响次之,其中,颗粒直径、孔隙度改变温度场方式为利用热流耦合作用通过导致流场突变进而导致温度突变;骨架密度、比热容差异对热流场数值解始终无影响;当且仅当骨架导热系数差异大到一定程度时,导热系数对热流场数值解才会产生影响。