一、含湿多孔介质中热质耦合现象的松弛性研究（论文文献综述）
王教领[1]（2021）在《特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化》文中研究指明特色果蔬干燥是其储藏与后续加工的重要工序,但存在效率低、能耗大和品相差等问题,转轮干燥可以实现果蔬低温高效干燥,但再生耗能高、热风循环不合理等难题制约了产业化应用。本文围绕上述问题,开展特色果蔬转轮热泵联合干燥技术研究,建立低湿驱动低温干燥模式,优化联合干燥系统,探究转轮与热泵除湿特性,探明临界除湿机理,解决分级冷凝节能再生技术,开展果蔬除湿干燥试验,建立优化干燥工艺,实现特色果蔬节能、高效与优质干燥。主要研究内容如下:（1）针对转轮除湿能耗高等问题,开展转轮热泵联合干燥系统参数匹配与流场均布研究。通过单次干燥产量与干燥时间确定热泵循环主要参数,并在此基础上确定转轮主要参数,制定优化联合除湿干燥控制系统。开展箱体底板高度与缓坡角度对干燥介质分布、流速及压力影响,探明6°最优倾角;针对进口风道盲区,建立等分缓坡风道,各处风量约为0.8m/s,实现风量的均布。（2）为了进一步实现系统的高效匹配,同时为优化干燥工艺提供理论参考,分别建立热泵与转轮除湿预测模型并探明除湿特性。利用转轮吸附特性及COMSOL软件建立转轮除湿模型,探讨了除湿进风状态等对除湿量及出风温度的影响,明确最佳转速（12r/h）和进风速度（2.5m/s）。通过压缩机10系数,分析了基准频率下的制热量、制冷量与蒸发、冷凝温度的变化关系,根据“零频率”方法建立了变频压缩机模型,通过插值验证表明制冷剂流量误差小于0.9%,输入功率误差小于3%,可用于压缩机输出参数的预测。（3）围绕转轮热泵联合干燥对空气能及余热高效利用问题,开展了联合系统临界除湿机理研究,探明了新风与回风的适宜焓值转换方法。开展热泵与转轮联合除湿过程分析,探明干燥介质对除湿效率的影响机制。利用转轮除湿热效率、绝热干燥效率评价等指标,研究蒸发除湿状态与转轮除湿效果的关系,探明了临界转换机理。开展了杏鲍菇基于转轮热泵联合干燥试验,建立了除湿能耗比与转换点相对湿度等参数间的数学关系模型,探明了转换点相对湿度对除湿能耗比的影响机制,进一步验证了临界除湿的有效性。转换点相对湿度为44%时,干品杏鲍菇SPC 0.679k W·h/kg,与预测值的绝对误差小于3个百分点。（4）基于转轮再生能耗高问题,开展压缩机排气分级冷凝再生技术研究,实现能量的高效匹配。分析分级冷凝制冷剂循环过程,构建制冷剂与空气侧模型,探究影响再生效果的主要因素。开展纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验,表明分级冷凝模式节能29.5%。建立再生进风温度、风速及蒸发进风温度与再生加热温度、再生冷凝量等指标间的响应面试验,表明蒸发进风温度34℃,再生进风温度32℃,风量90%为最优工艺,在室温条件下提高蒸发温度与再生进风温度有利于提升分级冷凝再生效果。（5）为了进一步探究转轮热泵联合干燥优势,开展热泵、热泵冻融和转轮热泵联合干燥试验研究,建立优化干燥工艺。结果表明,香菇干燥,转轮热泵联合干燥速率最快（6h）,且品质最优;针对澳洲坚果采用全程45℃以下的低温,可36h将澳洲坚果干燥到1.5%安全水分,过氧化值（0.001g/100g）与酸价值（0.37mg/g）远低于国家标准。
冯伟[2]（2019）在《复合砌块墙体二维热湿耦合传递特性研究》文中指出节能减排对实现建筑业转型升级和健康发展具有十分重要的意义。复合砌块是随着国家节能设计标准不断提高而发展起来的一种新型墙体材料,具有防火、热工性能好、满足自保温要求等显着优点。复合砌块由主体材料和填充材料构成,具有明显的非均匀性。然而,目前对墙体的热湿耦合传递研究大多采用一维模型,与复合砌块墙体内部的实际情况不符,给复合砌块墙体的节能分析和热湿特性研究带来一定的困难。因此,亟需研究复合砌块墙体的二维热湿耦合传递特性,为其节能构造优化和防潮设计提供依据,促进复合砌块墙体的推广应用。本文以水蒸气、温度和空气压力为驱动势,利用体积平均理论,研究复合砌块墙体热湿耦合传递理论模型,利用正交试验进行煤矸石和粉煤灰复合砌块材料配合比优化设计,并试验测试两种复合砌块主体材料和填充材料的热湿传递性能,运用物理试验和数值模拟计算探讨复合砌块墙体内部的热湿耦合传递规律,揭示其热湿耦合传递特性,进而研究热湿耦合传递效应对复合砌块墙体热湿特性及能耗的影响,主要研究结论和创新成果如下:（1）建立了以水蒸气分压力、温度和空气压力为驱动势的复合砌块墙体热湿耦合传递理论模型。模型包括水分传递、热量传递和空气传递三个方程,方程系数物理意义明确,便于确定。总水分传递方程运用Kelvins定律,将建筑材料内水蒸气和液态水传递量转变为以水蒸气分压力为驱动势的统一函数,与COMSOL MULTIPHYSICS?多物理场仿真软件内置方程相比,形式更加简洁,解决了传递性能参数测试需要区分水蒸气扩散和液态水渗透两种传递方式的难题,而且简化了数值模拟计算过程中的参数设置。（2）得到了煤矸石和粉煤灰两种复合砌块材料最优质量配合比。通过正交试验设计的矩阵分析法,以满足强度要求的前提下,提升砌块的热工性能为优化目标得到了两种复合砌块的最优配合比。煤矸石复合砌块主体材料的最优配合比为:页岩10%、稻壳5%、煤矸石85%,填充材料选用EPS;粉煤灰复合砌块主体材料的最优配合比为:粉煤灰50%、硅酸盐水泥20%、粉煤灰陶粒30%,填充材料稻壳浆料的配合比为:硅酸盐水泥37.5%、稻壳25%、901胶37.5%。两种复合砌块墙体性能满足夏热冬暖和夏热冬冷地区节能建筑的热工性能要求。（3）构建了复合砌块墙体热湿耦合传递性能参数数据库,得到了水分渗透系数随平衡相对湿度变化的关系式和有效导热系数随平衡含湿量变化的关系式。提出了热湿耦合传递理论模型求解需要的孔隙率、水分特征曲线、水分渗透系数和有效导热系数等热湿性能参数的试验研究方案,并对自主研发的煤矸石复合砌块主体材料及填充材料EPS、粉煤灰复合砌块主体材料及填充材料稻壳浆料4种墙体材料进行了试验测试,得到了数值模拟计算所需的复合砌块墙体热湿传递性能参数。（4）揭示了复合砌块墙体内部的热湿耦合传递规律。构建了0℃以上室内环境、室外环境和0℃以下室内环境3种工况6面试验墙体,试验测试了煤矸石和粉煤灰复合砌块墙体内部的热湿耦合传递规律,并对试验工况下6面墙体的热湿耦合传递规律运用COMSOL MULTIPHYSICS?多物理场仿真软件进行了数值模拟计算,两者具有很好的一致性,温度和水蒸气分压力的相对误差均在工程允许的范围内。墙体内部的温度湿度分布均呈现一定的二维特性,靠近墙体边界的节点受外界环境的影响较为显着,变化的波形与外界环境较为相似,内部节点的温度湿度波动具有不同程度的衰减延迟特性。（5）得到了夏热冬暖和夏热冬冷两个气候区典型城市广州及上海煤矸石和粉煤灰复合砌块墙体内部的热湿耦合传递规律。运用COMSOL MULTIPHYSICS?多物理场仿真软件对两种复合砌块28个工况的热湿特性进行为期10年的数值模拟计算。墙体投入使用后,在自然环境周期性温湿度边界条件作用下,经过一定的时间,逐步达到正常情况阶段。湿度达到正常情况阶段的时间明显比温度长。墙体内部温度和湿度呈不规则周期性变化,内表面和外表面受室内外环境条件影响较大,呈现一定的衰减延迟特性。两个气候区的煤矸石和粉煤灰复合砌块墙体投入使用第一年和正常情况阶段内表面相对湿度均小于1.0,不会结露,但初始阶段和正常情况阶段均存在部分时间段相对湿度高于0.8,存在霉菌滋生风险,应注意采取必要的防潮措施。（6）探明了墙体材料热湿传递性能参数、初始含湿量和墙体朝向等因素对墙体热湿特性的影响规律。初始含湿量越高,砌块达到周期性边界条件下的正常情况阶段需要的时间越长,初始含湿量对墙体工作性能的影响也越大。墙体类型不同,初始含湿量变化的影响程度呈现出明显的差异;不同朝向的墙体达到正常情况阶段的时间有明显的差异性,获得太阳辐射热多的墙体所需的时间较短。（7）揭示了墙体内部的热湿耦合传递特性。通过对比二维与一维热湿耦合模型与3种工况6面墙体的物理试验测试结果相对误差大小,以及试验测试的墙体同一高度不同断面的温湿度分布,阐明了复合砌块墙体内部的二维热湿耦合传递特性。构建了边界热质交换参数计算—热湿传递性能参数库—COMSOL多物理场仿真软件数值模拟计算参数设置为一体的热湿特性研究方法体系。（8）给出了热湿耦合传递对墙体建筑能耗的影响规律。夏热冬暖和夏热冬冷两个气候区典型城市广州和上海两种复合砌块墙体热湿耦合传递模型计算的逐年能耗与正常情况阶段相比,在投入使用的前几年,受墙体材料初始温度和含湿量的影响,供热供冷负荷呈现逐年变化趋势,影响程度和方向与各地气候条件和季节有关。单纯考虑热传递的计算方法忽略了含湿量对墙体热湿传递性能的影响,与墙体内部热湿传递的实际情况不符,导致建筑能耗计算出现偏差。该论文有图198幅,表62个,参考文献172篇。
韩云曌[3]（2019）在《基于LBM的含湿岩土吸热过程气液相变机理研究》文中研究表明地热能是一种清洁可再生能源,而地源热泵技术广泛地用于提取浅层地热能。土壤源热泵系统是利用地下埋管换热器将岩土中蓄存的能量提取出来的浅层地热能利用系统。作为吸热与排热的场所,研究岩土层内吸放热过程中热湿耦合机理对于土壤源热泵系统高效利用有着非常重要的意义。本文将格子玻尔兹曼方法（以下简称LBM）作为数值模拟方法,针对岩土层吸热过程中相变薄区和多孔介质内部气液相变与流动过程进行了详细研究。首先,在LBM方法理论基础上,对主要模型进行了对比选择,探讨了LBM中的几种常见边界条件以及适用范围。详细阐述了Shan-Chen模型和Gong-Zheng相变格子玻尔兹曼模型,为后文气液相变与流动模拟研究提供理论基础。其次,研究了吸热过程中岩土层相变薄区内气液相变热质传递及流动过程。重点研究了不同壁面温度和壁面润湿性对于相变薄区内流场及温度场的影响。结果表明,气泡生成脱离壁面时间随壁面过热度的增大而减小。汽化核心处温度越高,气相生成脱离壁面所用的时间越少,气泡直径越大;气泡脱离壁面时间随接触角的增大而减小。亲疏水性决定着形成气膜的难易程度,从而影响着固壁-液相间的热量传输。接触角越大,温度场内的热传递效果越好。最后,研究了吸热过程中岩土层土壤多孔介质内热湿耦合过程。重点研究了不同土壤孔隙率、壁面温度和壁面润湿性对于多孔介质内流场与温度场的影响。研究结果表明,多孔介质孔隙率越大,对于初期相变的发生和和后期气相的流动、气液之间的相变以及传热的阻碍作用变得越小,达到稳定状态时的平均速度与平均热流密度越大;壁面过热度越高,初始状态下气液相变过程相对剧烈,计算域内初始平均速度较大,稳定状态下的岩土土壤层内平均热流密度值越大;壁面润湿性对于气相挣脱地埋管管壁速率有较大关系。在接触角越小时,非疏水性较强,相变多产生的气泡更容易形成气膜,所以其通过微小孔隙的能力也越弱,达到稳定状态时扩散距离越近并且对于固壁面-液相起到传热恶化的作用。
方铭[4]（2019）在《木材热处理窑热质耦合模型建立及优化研究》文中研究说明木材热处理是一种增加木材的尺寸稳定性和生物耐久性的方法之一,是一种提高木材资源利用率的有效工艺手段。由于木材热处理设备具有结构要求与工艺参数变化复杂的特点,从设计到应用有一个漫长的过程,在传统的设计模式下“建立实体模型—测试分析—优化模型—改造模型”,需要消耗很长的时间,还有大量的人力与财力,使得对木材热处理系统的研究越来越困难。在木材热处理过程中,窑内风速、温度和湿度情况是保障木材热处理质量主要的参数。为了解决木材热处理窑内部风速、温度和湿度分布不均匀的问题,本课题研究拟在构建木材热处理窑内部循环风速、温度和湿度的热质耦合三维模型,以改进热处理窑结构与优化工艺参数,为木材热处理生产提供科学依据。通过对木材热处理工艺的分析,探究了木材热处理窑内部各种因素对木材热处理质量和木材热处理效率的影响情况,建立木材热处理介质的循环方式以及热质耦合方程;对木材热处理窑内多场耦合问题和边界条件,采用FLUENT软件建立木材热处理窑的耦合模型。分析木材热处理窑内部风速分布规律和温度湿度情况;针对木材热处理窑存在送风方向和回风方向紊乱,温度、湿度分布不均的情况,确定试验和测量方法;通过仿真分析和对比试验数据验证所建立热质耦合模型的合理性。对于存在的不合理分布情况采用改进圆弧墙壁和加装导流板的技术来加以改善;分析风速和含水率对于木材热处理效率的影响,采用PID控制器,通过控制器调节消除偏差,达到对木材热处理过程进行精确控制的目的。通过对优化后的木材热处理窑进行对比仿真分析得出结论,优化处理为改善木材热处理窑结构和工艺参数提供了科学依据,采用改进圆弧墙壁和加装导流板的技术后木材热处理窑内部流场分布、温度与湿度分布的均匀性得到提高,具有良好的工业应用前景。
张宇[5]（2018）在《仓储内生物质多孔介质呼吸过程热湿耦合特性研究》文中研究表明国家的发展以及人们的生产和生活离不开粮食,粮食安全储藏十分重要。粮仓本身又可以看作小型生态群落,里面包含害虫、霉菌、微生物的生存、繁殖以及仓外外部环境、仓内粮堆的呼吸作用以及粮堆的吸湿解吸湿特性共同决定。当仓外外部环境过高,粮仓水蒸气含量上升,会致使粮食颗粒呼吸作用加快,致使粮堆局部区域温湿度上升,导致害虫、霉菌大量繁殖,损害粮食品质。为保证粮食的安全储藏,可以先控制好空气介质的温度和湿度,然后通过通风的方式对粮堆的温度和水分进行控制。本文研究了通风过程中粮堆传热传质的规律。文章通过理论分析、数值仿真和试验验证的方式,以生物质多孔介质为探究对象,探究了在冷却干燥通风过程中考虑呼吸过程并具有吸湿解吸湿特性粮堆内部的热湿耦合过程,研究粮食颗粒温度和水分的变化规律,主要研究内容如下:首先,介绍了仓储谷物颗粒传热传质海外的研究近况,分为传热传质背景和传热传质模型两部分,以及国内的研究现状,分析了国内外的不同的研究方向和手段;并介绍了仓储粮堆通风的一些理论基础知识。其次,以多孔介质传热传质理论为基础,考虑粮食颗粒的呼吸作用和吸湿特性的条件下,建立起仓储内生物质多孔介质传热传质的数学模型。再次,以平房仓为研究目标,确立二维物理模型,对其横向通风方式进行模拟,得到了通风12天的粮堆平均温度数据,沈邦灶等人以相同条件做了试验,对模拟数据和试验数据进行了对比,模拟数据和试验数据变化趋势相符,对模型进行了初步验证;将高大平房仓为研究目标,建立三维物理模型,对其“U”型风道竖向通风方式进行仿真,得到了通风140小时的粮堆平均温度和平均湿度数据,周新龙、罗先安等人以相同条件做了试验,模拟数据和试验数据了对比,模拟温度和湿度的变化规律和试验数据基本吻合,模型的准确讲进一步的到了验证。最后,选取平房仓,其风道为“非”字型,其通风方式为竖向通风,对其进行数值仿真,对不相同条件下通风作业中粮食颗粒传热传质过程进行模拟,得到了不同条件下谷物的温度变化和水分迁移云图,探究了粮堆不相同条件下传热传质的规律。
朱宗升[6]（2016）在《超声波—热泵联合干燥热力学分析及青豆种子干燥特性研究》文中研究指明针对种子干燥过程时间长、品质低及能源消耗高的问题,对超声波-热泵联合干燥方式进行研究,为干燥工艺优化提供新途径。本研究的基本结构和主要创新点如下:（1）分析闭式热泵干燥系统的特点,提出了干燥温度和蒸发器过热度同步控制策略。干燥温度的稳定性有助于保证干燥品质,而过热度的精确控制和稳定性对于提高能量利用率至关重要。本研究提出一种双规则表的并联式模糊控制策略用于实现干燥温度的精确控制,在此基础上利用PID控制器调节系统过热度。试验结果表明采用并联式模糊控制器后,室内外冷凝器出口处制冷剂温度波动变小,而当设定干燥温度为30、35和38℃时,下限超调率分别是0.4、0.48和0.64。另外,对干燥升温过程及温度突变过程的过热度变化特性进行研究,结果表明新的控制器能有效降低干燥温度和过热度的非线性。（2）针对闭式热泵干燥系统升降温环节分别进行（火用）效率分析。计算表明:无论是升温环节还是降温环节,干燥箱和压缩机是（火用）损失最严重的两个部件。随后利用先进（火用）分析法对各部件（火用）损失做进一步分解,计算系统（火用）效率提升潜力,为系统改进提供方向。（3）通过静态称重法测量青豆种子三种不同组织（种皮、子叶和胚轴）的吸附特性,确定其类型,分析平衡含水率及滞后现象,利用非线性回归确定其最佳模型及单分子层含水率,计算各组织等量吸附热的变化范围。该研究可为种子干燥过程的进一步优化提供基础数据。（4）设计采用变间歇比的热泵间歇干燥并研究其特点,提出一种综合干燥速率及单位能耗除湿率的评价参数（CEP）;结果表明对于含水率为23-28%的青豆种子,采用间歇比为5/6的间歇干燥方式总能给出最优CEP,而采用变间歇比的间歇干燥也表现出优于其他干燥方式的特性。（5）以闭式热泵干燥系统为基础增加超声波装置建立超声波-热泵联合干燥系统,并在不同温度（33和38℃）、不同超声波频率（20、28和33kHz）以及不同超声波功率（60、80和100W）条件下对青豆种子进行超声波-热泵联合干燥试验研究,分析不同参数的影响规律,并对干燥后青豆种子内部酶促保卫系统的变化情况进行分析。
何正斌[7]（2014）在《木材超声波—真空协同干燥热质传递规律研究》文中进行了进一步梳理木材超声波干燥是一种创新的干燥方法,本研究将超声波技术引入到木材真空干燥过程,并就超声波-真空协同干燥条件下的边界层特性、超声波发热机理、协同干燥特性及协同干燥过程中热质传递规律进行了较系统的研究,丰富了木材干燥基础理论,为木材干燥技术的创新和发展开辟了一条新的道路。论文主要成果与创新点如下：（1）在温度为30-90℃,绝对压强为0.02-0.1MPa条件下,对木材平衡含水率和表面热质传递规律进行研究。结果表明,木材平衡含水率随温度的升高而减小,随绝对压强的增加而增加；液体表面对流传质系数随温度的升高而减小,随绝对压强的减小而升高；液体表面对流换热系数随绝对压强的减小而减小,随温度的升高而升高；基于试验数据,建立了真空干燥过程中的木材平衡含水率模型及液体表面对流传热传质系数模型。（2）在温度为35℃和50℃,绝对压强为0.03MPa、0.06MPa和0.1MPa,超声波功率为60W和100W,超声波频率为20kHz和28kHz条件下对木材干燥过程中的边界层特性进行研究。结果表明,超声波协同处理试件的边界层底层温度和木材外层温度均高于对照组,其差值可分别达10.7℃和5.6℃,且超声波功率和频率对边界层温度影响显着；相比对照组,超声波协同处理可提高木材表面水分蒸发能力,最大可提高110.1%；建立了超声波-真空协同干燥过程中边界层厚度及木材表面水分蒸发模型。（3）在温度为20℃、40℃和60℃,绝对压强为0.03MPa、0.06MPa和0.1MPa,超声波功率为60W和100W,超声波频率为20kHz、28kHz和40kHz的条件下对超声波-真空处理过程中,木材内部发热机理进行研究。结果表明,对照组的温度均小于或等于环境温度,而超声波处理材的温度均高于环境温度,最高温度可达85℃,且木材温度与超声波功率和频率正相关,与环境压强负相关。（4）基于超声波-真空处理过程中,木材内部温度场和超声波传播规律,得到了协同作用下,超声波衰减系数模型、超声波声强衰减模型、超声波发热模型和木材内部温度升高模型。结果表明,超声波衰减系数与超声波功率、频率正相关,与环境压强负相关,且该模型得到的理论值与实测值吻合良好。（5）在不同温度、绝对压力、超声波功率和频率条件下,分别采用超声波-真空干燥,超声波预处理-真空干燥及超声波、真空预处理-真空干燥三种联合方式对木材进行干燥处理。结果表明,与对照组相比,超声波-真空干燥使得木材水分扩散系数提高23.25-40.9%；超声波预处理-真空干燥使得干燥时间缩短29.7-48.1%,超声波、真空预处理-真空干燥使得干燥时间缩短8-11%。三种协同方式均能加快木材真空干燥速率,缩短干燥时间,提高水分扩散系数。（6）在温度为60℃,绝对压强为0.02MPa,超声波功率为100W,频率为20kHz的条件下对木材进行超声波-真空协同干燥,并基于菲克扩散定律、热质传递规律及数学分析方法得到了协同干燥过程中,木材内部不同位置的水分分布和热量分布规律模型、木材含水率变化值与水分扩散系数和时间的关系模型。结果表明,水分扩散系数随含水率的增加呈指数形式增长,且模型得到的理论值与实际值相吻合,可用于模拟协同干燥过程中木材内部温度和水分的变化情况。
蔡国庆[8]（2012）在《基于多孔介质理论的土体多场耦合模型及其在非饱和土本构建模中的应用》文中研究指明高放废物地下处置、天然气水合物的开发、地热资源的利用、城市建设中的供热管道、埋地高压电缆等众多工程领域,都涉及到土体在应力、渗流、温度和化学等多场作用下的耦合问题。在多场耦合作用下,如何确定土体中土骨架的变形、孔隙水的渗流、热量的传递、组分物质或污染物的迁移与扩散、化学反应以及相变等多种过程,是目前国内外岩土工程研究领域一个迫切需要解决而又十分困难的问题。该问题的解决将为有效地解决许多工程问题,如土木工程的建设、地质灾害防治、环境保护、新能源高效开采等,提供必需的理论基础和分析方法。而建立在严格科学基础上的多场耦合理论却相对较少,传统的土体多场耦合理论大多数都是基于宏观现象学的认识,缺少严格和科学的理论基础。由此所建立的理论适用范围有限,也未能严格和有效地描述土体中多场和多过程耦合的现象,因此,无法满足解决上述实际工程问题的需要。尤其是在高放废物地下处置等一些新兴的岩土工程领域,温度对土体变形强度特性、渗流特性等基本性质的影响都不可忽略,而相关研究工作尚处于起步阶段,缺乏有价值的研究成果,更未形成完善的理论体系。本文以多孔介质理论和热力学理论为基础,从系统的平衡方程、熵不等式以及一些本构假定出发,通过严密的理论推导建立了土体非线性多场耦合模型。然后,采用适当的自由能函数和耗散函数,建立了描述非饱和土变形-渗流-传热耦合过程的数学模型。此外,通过对新建立模型的适当简化,基于已有的试验研究成果,重点考虑非饱和土的温度效应,系统研究了温度对非饱和土变形、渗流特性的具体影响,建立了相应的本构模型,并编制计算程序对模型进行了验证。最后,为了更加直观和深入地研究温度对非饱和土基本性质的影响,还研制了温控非饱和土三轴试验装置,并基于此开展了温度对非饱和土土水特征曲线影响的试验研究。主要研究成果包括：（1）将非饱和土视为由多组分的弹塑性固体骨架、粘性液体以及理想气体组成的混合物,根据多孔介质理论建立系统内各组分、各相及整体三个层次的平衡方程,在连续介质力学中的决定性原理、等存性原理、坐标不变性原理以及相容性原理等限制条件下进行了合理的本构假设,由此提出了三相土体在非平衡态以及平衡态时建立本构关系的理论框架,从而形成了闭合的场方程系统。其中的关键是提出了有效广义热力学力的概念以及近平衡态时系统内部各广义耗散力和广义流之间的非线性耦合本构关系。并以此为基础给出了固相热弹塑性本构关系、液相粘弹塑性本构关系、广义Fourier定律和广义Darcy定律四种特殊耦合关系的本构方程。在给出某一具体的耗散函数的基础上,还对广义Darcy定律的具体形式进行了推导；最后还指出了不考虑温度和其它场耦合作用时,这一非线性模型可退化为非饱和土的弹塑性本构模型。（2）土体的变形-渗流-传热耦合作用是十分普遍的物理现象及工程问题。在已建立的非饱和土多场耦合理论框架基础上,选取适当的自由能函数和耗散函数,对其进行Taylor级数展开,从而得到耦合多种场作用的本构方程,并进一步得到非饱和土变形-渗流-传热耦合的数学模型。该模型统一地描述了变形-渗流-传热耦合作用下土体的弹塑性变形、流体的流动以及热量的传导等现象。与已有的研究土体多场耦合问题不同的是,所给出的守恒方程除增加了与其他场的耦合作用项以及各场之间的界面效应项外,更重要的是在变形-渗流-传热耦合作用时,对考虑各种场影响的非线性本构关系进行了推导。（3）在（1）、（2）项研究成果的基础上,结合现有的试验研究成果,重点考察温度对非饱和土变形性质的影响,建立了热-水-力耦合作用下的非饱和土弹塑性本构模型,并通过适当的简化,建立了三轴应力条件下的本构模型。在此基础上利用Fortran语言编制计算程序,对各向同性条件下非饱和土受温度影响的弹塑性变形进行了预测,通过与这方面已有的试验数据的对比和分析,验证了所建立本构模型的适用性。（4）基于热力学理论,利用van Genuchten土水特征曲线表达式,建立了一种能考虑温度影响的土水特征曲线方程。该方程综合考虑了温度对表面张力和浸润系数的影响。相对于完全根据试验数据拟合的表达式而言,所给出的方程具有更加坚实的理论基础以及更好的适用性和一般性。在此基础上,提出了一种预测不同温度下非饱和土相对渗透系数的间接方法。该方法适用于土水特征曲线的整个吸力范围,从而其应用范围也会更广。利用MX-80斑脱土和黄土土样的试验结果,验证了所建立的土水特征曲线方程的正确性,并对不同温度下相对渗透系数随吸力的变化进行了预测。（5）基于GDS非饱和土三轴仪,开发和研制了全新的压力室系统,并实现了对试验过程中温度的自动控制。所研制的仪器对温度的控制操作简便,数据的测量和采集实现自动化,且所测数据精确。利用所研制的仪器,对取自北京地铁八号线二期某车站基坑的粉质粘土,进行了不同温度下土水特征曲线的试验研究,揭示了温度对土水特征曲线的影响规律。
杨涛[9]（2010）在《严寒地区季节性自然冷源土壤蓄冷应用基础研究》文中研究指明为了降低夏季空调能耗、利用可再生能源,本文基于自然冷源移季利用的思想,提出一种新型的适用于严寒地区的季节性自然冷源土壤蓄冷系统。该系统以室外自然低温空气作为冷源,大地作为蓄冷储存装置,通过地下垂直U型埋管换热器将冷量储存在土壤之中,到了夏季再将其取出作为建筑空调的冷源使用。它与传统短期蓄冷方式相比,节省了占地面积大、耗资较多的蓄冷装置;由于换热器、蓄冷装置都在地下,系统运行平稳,构造简单;省去了电力制冷装置,运行成本低,无污染。该系统为空气自然冷源利用提出了一个新的应用领域。与传统的土壤源热泵系统不同的是:在季节性自然冷源土壤蓄冷系统中,地下埋管充当蓄冷装置也作为吸热和排热的换热装置,具有双重功能;土壤蓄冷属于人工冻结作用下的土冻结过程,土壤冻结时土壤的物性也随之发生改变,影响地下埋管的传热性能;同时,土壤冻结会导致土壤水分梯度改变,引起土壤水分迁移,改变土壤的蓄冷能力,在热传导和对流换热的共同作用下,使土壤的传热能力增强;此外,土壤作为蓄冷介质,会与地表空气和周围自然土壤发生热交换,导致系统冷量损失。基于此,本文建立了地下垂直U型埋管换热器管群内、外层埋管的水热耦合数学模型以及温差传热冷量损失和预存冷量损失数学模型,提出了一个新的求解非线性相变传热问题的数值方法-“反求时间步长法”,使模型求解大为简化。除此以外,本文补充了室内外换热器传热数学模型,完成了整个系统模型的建立。考虑到第二年系统蓄冷之前,土壤温度不可能恢复至原始状态,采用第二年蓄冷期结束时埋管周围土壤的内能与第一年保持不变的方法来调整第二年蓄冷时间,可保证系统的可持续运行。通过数值模拟,从理论上分析了土壤水迁移作用、埋管间距、蓄冷时间、土壤类型、不同含水量土壤及室外换热器换热面积等因素对系统运行特性的影响,研究了第一年和第二年,以及在不同埋管间距、蓄冷时间及土壤类型条件下系统蓄冷、释冷和停机过程中的冷量损失,为系统的优化设计与参数的合理匹配提供理论支持。选取沈阳和长春两个具有代表性的城市,针对其气候特点进行系统运行方案设计,通过对全年运行过程进行模拟分析得出,该系统在严寒地区应用可以得到较好的运行效果,若在寒冷地区也可以作为空调冷源的重要补充。建立了哈尔滨地区季节性自然冷源土壤蓄冷现场实验系统,并对实验系统进行连续两年的测试。研究了系统的冬季蓄冷量,夏季释冷量,埋管进出口温度和井内土壤温度的变化规律,提出了影响性能系数的主要因素。实验结果表明:该系统在严寒地区应用是完全可行的。通过模拟结果与实测数据的比较,验证了本文中建立的数学模型的可靠性和正确性。针对冻融土壤温度场的数值模拟,分别采用传统计算方法与本文提出的“反求时间步长法”进行相变传热问题的求解,通过对比发现,这种新方法不仅可以较为精确地求解冻融土壤的温度场,而且加快了修正时间步长的速率,使求解过程大为简化。该方法是对传统方法的改进,可为其它多维复杂相变传热问题求解提供参考。该系统为21世纪建筑提供了一种更为清洁、高效的空调蓄冷技术,本文所做的研究将会为该系统的应用提供理论支持和示范作用。
蔡伟,解国珍[10]（2008）在《热质耦合效应对食品干燥偏移活化能的影响》文中指出对食品干燥进行了偏移活化能理论分析。建立了食品干燥过程的数学模型,研究了对流干燥中食品内部传热传质之间的相互耦合现象和偏移活化能的影响。结果表明,传热对传质的影响不可忽略,而传质对传热的影响不大。这为干燥动力学优化方案提过了理论基础与技术依据。
二、含湿多孔介质中热质耦合现象的松弛性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、含湿多孔介质中热质耦合现象的松弛性研究（论文提纲范文）
（1）特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 果蔬干燥技术研究进展 |
| 1.1.1 特色果蔬概述 |
| 1.1.2 真空干燥 |
| 1.1.3 红外干燥 |
| 1.1.4 微波干燥 |
| 1.1.5 热风热泵干燥 |
| 1.1.6 不同干燥方法对比研究 |
| 1.2 空气除湿方式 |
| 1.3 转轮除湿技术进展 |
| 1.3.1 除湿干燥剂研究进展 |
| 1.3.2 转轮再生与除湿循环模式 |
| 1.3.2.1 转轮再生模式 |
| 1.3.2.2 转轮除湿循环模式 |
| 1.3.3 转轮除湿模型研究 |
| 1.3.4 转轮除湿干燥工艺与系统优化研究 |
| 1.3.4.1 转轮除湿干燥工艺研究 |
| 1.3.4.2 转轮除湿系统优化 |
| 1.3.5 总结与展望 |
| 1.4 热泵干燥技术研究进展 |
| 1.4.1 热泵干燥控制技术的国内外研究现状 |
| 1.4.2 发展与研究趋势 |
| 1.5 转轮与热泵除湿干燥发展趋势 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 1.7 技术路线图 |
| 1.8 拟解决的关键问题和关键技术 |
| 1.9 本章小结 |
| 第二章 转轮热泵联合干燥系统优化研究 |
| 2.1 总体方案设计原则 |
| 2.2 整机工作原理 |
| 2.3 关键部件设计 |
| 2.3.1 临界除湿机构设计 |
| 2.3.2 分级冷凝再生机构设计 |
| 2.4 转轮除湿系统设计与参数确定 |
| 2.4.1 设计条件的确定 |
| 2.4.2 物料干燥设计条件 |
| 2.4.3 除湿过程设计条件 |
| 2.4.4 热量与除湿负荷计算 |
| 2.5 主要部件计算选择 |
| 2.5.1 压缩机 |
| 2.5.2 蒸发器计算 |
| 2.5.3 冷凝器计算 |
| 2.5.4 风机 |
| 2.5.5 节流装置的设计 |
| 2.5.6 其它辅助设备 |
| 2.6 转轮除湿系统设计 |
| 2.6.1 转轮的组成 |
| 2.6.2 除湿剂的选择 |
| 2.6.3 转轮计算与选型 |
| 2.7 控制系统设计 |
| 2.8 流场分析与整机试制 |
| 2.8.1 导流板结构分析 |
| 2.8.2 结果分析 |
| 2.8.3 整机试制 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 转轮除湿与热泵干燥特性及仿真研究 |
| 3.1 除湿转轮物理特性 |
| 3.2 转轮除湿数学模型 |
| 3.3 除湿通道模拟分析 |
| 3.3.1 转轮除湿方程 |
| 3.3.1.1 质量守恒方程 |
| 3.3.1.2 动量守恒方程 |
| 3.3.1.3 能量守恒方程 |
| 3.3.1.4 辅助方程 |
| 3.3.2 转轮除湿方程求解与分析 |
| 3.4 热泵干燥的工作原理 |
| 3.5 热泵干燥系统的制冷循环 |
| 3.6 热泵干燥系统的热风循环 |
| 3.7 热泵干燥系统主要性能评价指标 |
| 3.8 压缩机建模与特性分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 临界除湿机理与节能试验研究 |
| 4.1 热泵干燥系统的空气循环过程 |
| 4.2 温湿度在线测控方法与仪器 |
| 4.3 联合干燥系统除湿特性分析 |
| 4.3.1 蒸发出风饱和阶段联合除湿特性分析 |
| 4.3.2 蒸发出风部分饱和联合除湿特性分析 |
| 4.3.3 蒸发出风零饱和联合除湿特性分析 |
| 4.3.4 临界除湿控制方法 |
| 4.4 临界除湿试验 |
| 4.4.1 试验材料与仪器 |
| 4.4.2 成分测定 |
| 4.4.3 试验设计 |
| 4.4.4 试验结果分析 |
| 4.4.5 试验结果分析 |
| 4.4.6 试验优化与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分级冷凝再生过程与节能试验研究 |
| 5.1 分级冷凝再生分析与制冷剂选择 |
| 5.2 再生冷凝过程建模与仿真分析 |
| 5.3 分级冷凝节能再生试验 |
| 5.3.1 试验目的 |
| 5.3.2 试验材料与仪器 |
| 5.3.3 实验设计 |
| 5.3.3.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验 |
| 5.3.3.2 分级冷凝再生优化工艺试验 |
| 5.3.3.3 测试指标 |
| 5.3.4 试验结果分析 |
| 5.3.4.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验 |
| 5.3.4.2 单因素试验 |
| 5.3.4.3 分级冷凝再生优化工艺试验 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 转轮热泵联合干燥试验与分析 |
| 6.1 香菇转轮除湿干燥试验 |
| 6.1.1 材料与方法 |
| 6.1.1.1 试验材料与仪器 |
| 6.1.1.2 成分测定 |
| 6.1.2 试验设计 |
| 6.1.2.1 单因素试验及香菇干燥特性 |
| 6.1.2.2 响应面优化试验 |
| 6.1.3 结果与分析 |
| 6.1.3.1 单因素试验分析 |
| 6.1.3.2 响应面模型及显着性检验 |
| 6.1.3.3 因素响应分析 |
| 6.1.4 试验优化与验证 |
| 6.1.5 结论 |
| 6.2 香菇热泵与冻融干燥试验 |
| 6.2.1 对照试验目的 |
| 6.2.2 干燥设备 |
| 6.2.3 材料及方法 |
| 6.2.3.1 试验材料与主要仪器 |
| 6.2.3.2 试验方法 |
| 6.2.3.3 测定指标及方法 |
| 6.2.3.4 数据处理 |
| 6.2.4 结果与分析 |
| 6.3 品质对比分析 |
| 6.3.1 复水性 |
| 6.3.2 色差 |
| 6.3.3 质构特性 |
| 6.3.4 干燥能耗 |
| 6.4 三种干燥方式速率对比分析 |
| 6.5 澳洲坚果低温干燥试验 |
| 6.6 本章小节 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）复合砌块墙体二维热湿耦合传递特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 墙体热湿传递模型研究 |
| 1.3 复合砌块材料及热湿传递性能研究 |
| 1.4 墙体热湿传递规律试验研究 |
| 1.5 墙体热湿传递规律数值模拟研究 |
| 1.6 热湿传递效应对墙体热湿特性的影响 |
| 1.7 存在问题 |
| 1.8 研究内容 |
| 1.9 技术路线 |
| 2 复合砌块墙体热湿耦合传递模型研究 |
| 2.1 研究方法 |
| 2.2 传递机理与驱动势 |
| 2.3 热湿耦合传递模型 |
| 2.4 边界条件和初始条件 |
| 2.5 边界条件中热质交换参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复合砌块材料配合比优化及热湿传递性能试验 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.2 复合砌块材料配合比优化设计 |
| 3.3 复合砌块材料热湿传递性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合砌块墙体热湿耦合传递规律试验 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 0℃以上室内环境工况热湿耦合传递规律 |
| 4.3 0℃以上室外环境工况热湿耦合传递规律 |
| 4.4 0℃以下室内环境工况热湿耦合传递规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复合砌块墙体热湿耦合传递规律数值模拟计算 |
| 5.1 计算方案 |
| 5.2 0℃以上室内环境工况热湿耦合传递规律 |
| 5.3 0℃以上室外环境工况热湿耦合传递规律 |
| 5.4 0℃以下室内环境工况热湿耦合传递规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 复合砌块墙体热湿耦合传递特性研究 |
| 6.1 数值模拟计算与物理试验结果综合分析 |
| 6.2 二维与一维热湿耦合传递模型适用性评价 |
| 6.3 复合砌块墙体热湿耦合传递特性 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 热湿耦合传递效应对复合砌块墙体热湿特性的影响 |
| 7.1 计算方案 |
| 7.2 墙体内部温湿度变化规律 |
| 7.3 墙体内部冷凝风险评价 |
| 7.4 墙体热湿特性的影响因素分析 |
| 7.5 热湿耦合传递效应对建筑能耗的影响 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于LBM的含湿岩土吸热过程气液相变机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 含湿岩土吸放热动态机理研究现状 |
| 1.2.2 两相流动与相变仿真研究现状 |
| 1.3 主要内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 岩土层吸热过程模型构建 |
| 2.1 LBM方法基本原理 |
| 2.1.1 格子玻尔兹曼模型演化过程 |
| 2.1.2 LBM模型对比 |
| 2.2 LBM方法在多孔介质中的应用 |
| 2.3 边界条件处理方法 |
| 2.3.1 周期性边界条件 |
| 2.3.2 标准反弹边界条件 |
| 2.3.3 半步长反弹边界条件 |
| 2.3.4 非平衡外推边界条件 |
| 2.4 相变格子-玻尔兹曼模型 |
| 2.4.1 单组份多相格子-玻尔兹曼模型 |
| 2.4.2 能量方程 |
| 2.5 格子单位与物理单位的转化 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 岩土层吸热过程相变薄区热湿传递研究 |
| 3.1 初始条件与边界条件 |
| 3.1.1 初始条件 |
| 3.1.2 边界条件 |
| 3.2 Laplace定律验证 |
| 3.3 传热模型验证 |
| 3.4 岩土层气液相变模型动态验证 |
| 3.5 吸热过程岩土相变薄层区流场研究 |
| 3.5.1 壁面温度对相变薄区内流场影响 |
| 3.5.2 润湿性对相变薄区内流场影响 |
| 3.6 吸热过程岩土相变薄层区温度场研究 |
| 3.6.1 壁面温度对相变薄区内温度场影响 |
| 3.6.2 润湿性对相变薄区内温度场影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 岩土层吸热过程多孔介质热湿耦合研究 |
| 4.1 多孔介质模型的构建 |
| 4.1.1 四参数生成法原理 |
| 4.1.2 四参数生成法生成步骤 |
| 4.2 初始条件与边界条件 |
| 4.2.1 初始条件 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.3 吸热过程岩土层内流场分析 |
| 4.3.1 土壤孔隙率对于岩土层内流体流动影响 |
| 4.3.2 壁面温度对于岩土层内流体流动影响 |
| 4.3.3 壁面润湿性对于岩土层内流体流动影响 |
| 4.4 吸热过程岩土层内温度场分析 |
| 4.4.1 土壤孔隙率对于岩土层内传热影响 |
| 4.4.2 壁面温度对于岩土层内传热影响 |
| 4.4.3 壁面润湿性对于岩土层内传热影响 |
| 4.5 本章小节 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要符号表 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）木材热处理窑热质耦合模型建立及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 木材热处理技术国外研究进展与发展趋势 |
| 1.2.1 木材热处理工艺研究 |
| 1.2.2 木材热处理装置研究 |
| 1.2.3 热处理木材性能变化研究 |
| 1.2.4 热处理木材热质耦合研究 |
| 1.3 计算流体力学在木材热处理技术中的应用 |
| 1.4 课题研究目的意义及主要内容 |
| 1.4.1 研究的目的和意义 |
| 1.4.2 研究的主要内容 |
| 2 木材热处理机理和传热传质特性分析 |
| 2.1 木材热处理过程及主要影响因素 |
| 2.1.1 木材热处理工艺过程 |
| 2.1.2 影响木材热处理过程的主要因素 |
| 2.2 木材结构多孔介质特点 |
| 2.3 木材热处理传热传质机理 |
| 2.3.1 木材热处理传热过程 |
| 2.3.2 木材热处理传质过程 |
| 2.3.3 木材热处理热质耦合分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 木材热处理窑热质耦合三维模型建立与数值模拟分析 |
| 3.1 木材热处理窑工作原理及结构 |
| 3.1.1 木材热处理窑工作原理 |
| 3.1.2 木材热处理窑结构 |
| 3.2 木材热处理窑热质耦合三维模型建立 |
| 3.2.1 数学模型建立 |
| 3.2.2 木材热处理窑模型网格生成 |
| 3.2.3 木材热处理窑热质耦合模型控制求解器及算法 |
| 3.2.4 边界条件设置 |
| 3.3 木材热处理窑数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 速度场数值模拟分析 |
| 3.3.2 温度和湿度数值模拟分析 |
| 3.4 实验分析 |
| 3.4.1 材料与方法 |
| 3.4.2 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 木材热处理窑优化及模拟分析 |
| 4.1 木材热处理窑结构优化及模拟分析 |
| 4.1.1 木材热处理窑体结构设计 |
| 4.1.2 木材热处理窑结构优化模型建立及分析 |
| 4.1.2.1 速度场模拟比较分析 |
| 4.1.2.2 温度与湿度模拟比较分析 |
| 4.2 工艺参数优化控制 |
| 4.2.1 PID控制原理 |
| 4.2.2 木材热处理窑PID控制系统设计 |
| 4.2.3 木材热处理窑风速系统设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 附件 |
（5）仓储内生物质多孔介质呼吸过程热湿耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 仓储粮堆传热传质研究现状 |
| 1.2.1 仓储粮堆传热传质实验研究现状 |
| 1.2.2 仓储粮堆传热传质模型研究现状 |
| 1.2.3 仓储粮堆传热传质仿真研究现状 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 论文研究方法 |
| 2. 生物质多孔介质呼吸过程的热湿耦合传递CFD模拟理论基础 |
| 2.1 粮堆机械通风的理论基础 |
| 2.1.1 粮堆通风的目的和作用 |
| 2.1.2 粮堆适宜储藏环境 |
| 2.2 生物质多孔介质物性参数 |
| 2.2.1 含水率 |
| 2.2.2 孔隙率 |
| 2.2.3 容重 |
| 2.2.4 导热系数 |
| 2.2.5 粮层阻力 |
| 2.2.6 呼吸作用下产生的水分和热量产生量 |
| 2.3 湿空气物性参数 |
| 2.3.1 密度 |
| 2.3.2 温度 |
| 2.3.3 相对湿度和绝对湿度 |
| 2.3.4 含湿量 |
| 2.3.5 焓 |
| 2.4 仓储粮堆通风方式 |
| 2.4.1 通风系统 |
| 2.4.2 送风方式 |
| 2.4.3 气流方向 |
| 2.4.4 通风笼布置形式 |
| 2.5 CFD模拟的理论基础 |
| 2.5.1 ANSYS软件介绍 |
| 2.5.2 数值计算方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3. 生物质多孔介质热湿耦合传递数学模型 |
| 3.1 控制方程 |
| 3.1.1 连续性方程 |
| 3.1.2 动量方程 |
| 3.1.3 水分迁移方程 |
| 3.1.4 对流传热方程 |
| 3.2 多孔介质模型 |
| 3.2.1 多孔介质模型对动量方程的处理 |
| 3.2.2 多孔介质对湍流的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4. 平房仓粮堆二维传热传质仿真模型及数值模拟 |
| 4.1 物理模型 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.3 模型边界条件和初始条件 |
| 4.3.1 初始条件 |
| 4.3.2 入口边界条件 |
| 4.3.3 出口边界条件 |
| 4.3.4 壁面条件 |
| 4.3.5 FLUENT多孔区域条件的设置 |
| 4.4 模型验证 |
| 4.5 数值模拟结果与分析 |
| 4.5.1 平房仓粮堆温度分布 |
| 4.5.2 试验仓粮堆湿度分布 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 平房仓粮堆三维传热传质仿真模型及数值模拟 |
| 5.1 物理模型 |
| 5.2 网格划分 |
| 5.3 模型边界条件和初始条件 |
| 5.3.1 初始条件 |
| 5.3.2 入口边界条件 |
| 5.3.3 出口边界条件 |
| 5.3.4 壁面条件 |
| 5.3.5 FLUENT多孔区域条件的设置 |
| 5.3.6 孔隙率的设置 |
| 5.4 模型验证 |
| 5.5 数值模拟结果分析 |
| 5.5.1 平房仓温度分布 |
| 5.5.2 平房仓粮堆平均温度变化曲线图 |
| 5.5.3 平房仓湿度分布 |
| 5.5.4 平房仓粮堆平均湿度变化曲线图 |
| 5.6 本章小结 |
| 6. 仓储内生物质多孔介质呼吸过程的热湿耦合特性模拟与研究 |
| 6.1 物理模型 |
| 6.2 网格划分 |
| 6.3 模型边界条件和初始条件 |
| 6.3.1 初始条件 |
| 6.3.2 出口边界条件 |
| 6.3.3 入口边界条件 |
| 6.3.4 壁面条件 |
| 6.3.5 FLUENT多孔区域条件的设置 |
| 6.3.6 呼吸源项设置 |
| 6.4 数值模拟结果分析 |
| 6.4.1 温度分析 |
| 6.4.2 湿度分布 |
| 6.5 不同通风温度对传热传质的影响 |
| 6.5.1 温度分析 |
| 6.5.2 湿度分析 |
| 6.6 不同通风速度对传热传质的影响 |
| 6.6.1 温度分析 |
| 6.6.2 湿度分析 |
| 6.7 不同孔隙率对传热传质的影响 |
| 6.7.1 温度分布 |
| 6.7.2 湿度分布 |
| 6.8 呼吸作用对传热传质的影响 |
| 6.8.1 温度分布 |
| 6.8.2 湿度分布 |
| 6.9 本章小结 |
| 7. 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 展望与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）超声波—热泵联合干燥热力学分析及青豆种子干燥特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及成果 |
| 1.2.1 热泵干燥研究进展 |
| 1.2.2 间歇干燥研究进展 |
| 1.2.3 超声波在干燥方面的研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 热泵干燥实验台设计及控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热泵干燥原理及实验台建立 |
| 2.2.1 干燥原理 |
| 2.2.2 实验台建立 |
| 2.3 闭式热泵干燥系统特性分析 |
| 2.4 干燥温度控制策略 |
| 2.4.1 模糊控制方法简介 |
| 2.4.2 闭式热泵干燥系统温度响应特性 |
| 2.4.3 制热模式控制策略 |
| 2.4.4 制冷模式控制策略 |
| 2.4.5 评估方法 |
| 2.4.6 传统PID控制方法和压缩机定频控制方法 |
| 2.5 干燥过程过热度控制策略 |
| 2.6 控制结果及分析 |
| 2.6.1 干燥箱温度控制效果 |
| 2.6.2 过热度控制效果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 闭式热泵干燥系统的热力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分析方案 |
| 3.2.1 质量守恒 |
| 3.2.2 能量分析 |
| 3.2.3 传统(火用)分析 |
| 3.2.4 先进(火用)分析 |
| 3.3 计算结果及分析 |
| 3.3.1 传统(火用)分析 |
| 3.3.2 先进(火用)分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 青豆种子各组织等温线特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验及方法 |
| 4.2.1 实验材料及过程 |
| 4.2.2 数学模型和数据分析方法 |
| 4.2.3 等量吸附热 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 等温线类型 |
| 4.3.2 等温线模型拟合 |
| 4.3.3 吸附滞后现象 |
| 4.3.4 吸附热计算及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 薄层干燥动力学特性实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论与方法 |
| 5.2.1 物料质量 |
| 5.2.2 实验材料及仪器 |
| 5.2.3 有效扩散系数及活化能 |
| 5.2.4 干燥模型 |
| 5.2.5 数学分析 |
| 5.3 连续干燥与间歇干燥的对比研究 |
| 5.3.1 变间歇比干燥方式 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 超声波-热泵干燥实验与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 超声波干燥原理 |
| 6.3 仪器与方法 |
| 6.3.1 超声波装置 |
| 6.3.2 试验方法 |
| 6.4 超声波参数对青豆种子干燥特性影响的试验研究 |
| 6.4.1 超声波功率对干燥特性的影响 |
| 6.4.2 超声波频率对干燥特性的影响 |
| 6.4.3 温度对联合干燥过程干燥特性的影响 |
| 6.5 超声波对青豆种子内部酶促保卫系统影响的试验研究 |
| 6.5.1 酶活性的测定仪器及方法 |
| 6.5.2 试验结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 对后续工作的建议 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）木材超声波—真空协同干燥热质传递规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 真空干燥 |
| 1.1.1 真空干燥原理 |
| 1.1.2 真空干燥的类型 |
| 1.1.3 真空干燥研究现状 |
| 1.2 超声波干燥研究现状 |
| 1.2.1 超声波简介 |
| 1.2.2 超声波干燥研究概况 |
| 1.2.3 超声波干燥机理 |
| 1.3 干燥模型 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 2 木材真空干燥过程中热质传递规律的研究 |
| 2.1 真空条件下干燥介质特性的研究 |
| 2.1.1 木材平衡含水率 |
| 2.1.2 真空条件下干燥介质中水分含量 |
| 2.2 真空条件下对流热质传递规律 |
| 2.2.1 对流传质基本定律 |
| 2.2.2 对流传热基本定律 |
| 2.2.3 真空条件对自由水表面热质传递规律的影响 |
| 2.3 真空干燥过程中木材表面热量传递规律 |
| 2.3.1 试验材料与方法 |
| 2.3.2 结果与讨论 |
| 2.4 木材真空干燥过程中表面和内部水分迁移速率与优选介质条件 |
| 2.4.1 真空条件下木材表面自由水蒸发速率理论计算 |
| 2.4.2 真空条件下木材内部水分移动研究 |
| 2.4.3 真空条件下较优木材干燥外界条件的探讨 |
| 2.5 木材真空干燥过程中水分移动方式 |
| 2.5.1 木材真空干燥过程中内部水分初期变化过程 |
| 2.5.2 木材干燥过程中水分成核过程中引起的压强变化 |
| 2.5.3 木材内部产生核化沸腾的临界尺寸 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 超声波-真空协同干燥过程中木材边界层热质传递规律的研究 |
| 3.1 边界层的性质 |
| 3.2 边界层微分方程 |
| 3.2.1 质量守恒方程 |
| 3.2.2 能量守恒方程 |
| 3.2.3 动量守恒方程 |
| 3.3 超声波-真空协同干燥过程中边界层特性研究 |
| 3.3.1 试验材料与方法 |
| 3.3.2 超声波-真空协同干燥过程中边界层的相似解 |
| 3.4 超声波对边界层热量传递的影响 |
| 3.4.1 试验材料与方法 |
| 3.4.2 超声波在木材表面的作用范围 |
| 3.4.3 结果与讨论 |
| 3.5 超声波对边界层质量传递的影响 |
| 3.5.1 试验材料与方法 |
| 3.5.2 结果与讨论 |
| 3.6 超声波作用下边界层热质传递理论模型初探 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 超声波-真空处理木材过程中木材内部发热机理的研究 |
| 4.1 试验材料与方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 超声波对木材内部温度场的影响 |
| 4.2.2 超声波功率对木材内部温度场的影响 |
| 4.2.3 超声波频率对木材内部温度场的影响 |
| 4.2.4 环境压强对超声波作用的影响 |
| 4.2.5 环境温度对超声波作用的影响 |
| 4.2.6 木材纹理方向对超声波作用的影响 |
| 4.2.7 含水率对超声波作用的影响 |
| 4.3 超声波在木材内部发热模型 |
| 4.3.1 超声波衰减系数理论模型 |
| 4.3.2 超声波声强理论模型 |
| 4.3.3 超声波传播距离理论模型 |
| 4.3.4 超声波发热量理论模型 |
| 4.3.5 理论模型的验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超声波对木材真空干燥特性的影响 |
| 5.1 超声波-真空协同干燥特性研究 |
| 5.1.1 试验材料与方法 |
| 5.1.2 结果与讨论 |
| 5.2 以水为介质的超声波预处理对木材真空干燥特性的影响 |
| 5.2.1 试验材料与方法 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 超声波-真空协同预处理对木材真空干燥水分迁移特性的影响 |
| 5.3.1 试验材料与方法 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 超声波预处理对木材微观结构的影响 |
| 5.4.1 试验材料与方法 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 木材超声波-真空协同干燥过程中热质传递理论模型 |
| 6.1 水分扩散系数模型 |
| 6.2 木材内部水分扩散理论模型 |
| 6.2.1 模型的建立 |
| 6.2.2 质量控制方程 |
| 6.2.3 模型的求解 |
| 6.3 木材内部热量传递理论模型 |
| 6.3.1 模型的建立 |
| 6.3.2 热量控制方程 |
| 6.3.3 模型的求解 |
| 6.4 超声波-真空协同干燥过程中热质传递规律研究 |
| 6.4.1 试验材料与方法 |
| 6.4.2 结果与讨论 |
| 6.5 超声波-真空协同干燥过程中内部水分分布场模拟与验证 |
| 6.6 超声波-真空协同干燥过程中内部温度场分布模拟与验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
（8）基于多孔介质理论的土体多场耦合模型及其在非饱和土本构建模中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 工程背景 |
| 1.2.1 高放废物地下处置 |
| 1.2.2 天然地表上的路基/边坡工程 |
| 1.2.3 天然气水合物的开发 |
| 1.2.4 埋地电缆/供热管线的铺设 |
| 1.2.5 地下空间开发利用 |
| 1.3 理论背景 |
| 1.4 研究目的和内容 |
| 1.5 创新点 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 非饱和土有效应力原理及本构关系研究 |
| 2.2 多孔介质理论及其在土力学中的应用研究 |
| 2.3 温度对土体水力性质(渗流特性)的影响研究 |
| 2.3.1 温度对液态水运动的影响 |
| 2.3.2 温度对水蒸气运动的影响 |
| 2.3.3 水-热迁移模型 |
| 2.3.4 温度对土水特征曲线(SWCC)的影响 |
| 2.4 温度对土体力学性质(变形强度特性)的影响 |
| 2.4.1 试验研究 |
| 2.4.2 本构模型研究 |
| 2.5 土体多场耦合理论研究 |
| 2.5.1 温度-渗流耦合(TH) |
| 2.5.2 渗流-变形耦合(HM) |
| 2.5.3 温度-渗流-变形耦合(THM) |
| 2.5.4 温度-渗流-传质耦合(THC) |
| 2.6 存在的问题 |
| 第3章 基于多孔介质理论的土体非线性多场耦合模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平衡方程 |
| 3.2.1 基本假定 |
| 3.2.2 运动学关系 |
| 3.2.3 平衡方程、熵不等式及限制方程 |
| 3.3 本构关系 |
| 3.3.1 本构假定 |
| 3.3.2 非平衡态结果 |
| 3.3.3 平衡时的限制关系 |
| 3.4 近平衡态各广义力与广义流之间的耦合 |
| 3.4.1 耦合模型理论框架的建立 |
| 3.4.2 理论模型的初步应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 非饱和土变形-渗流-传热耦合过程的数学模型 |
| 4.1 自由能函数和耗散函数的选取 |
| 4.1.1 自由能函数的选取 |
| 4.1.2 耗散函数的选取 |
| 4.2 考虑变形-渗流-传热耦合的非饱和土本构关系 |
| 4.2.1 描述变形的本构方程 |
| 4.2.2 描述系统熵变化的本构方程 |
| 4.2.3 描述渗流的本构方程 |
| 4.2.4 描述热传导的本构方程 |
| 4.2.5 描述流-固界面动力相容条件的本构方程 |
| 4.3 闭合的场方程系统 |
| 4.3.1 质量守恒方程 |
| 4.3.2 动量守恒方程——固相力学平衡方程 |
| 4.3.3 能量守恒方程——热传导方程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑温度效应的非饱和土变形特性 |
| 5.1 吸力对土体基本力学性质的影响规律(水-力耦合) |
| 5.1.1 吸力对压缩曲线的影响 |
| 5.1.2 吸力对前期固结压力的影响 |
| 5.1.3 吸力变化引起的体变 |
| 5.2 温度对土体基本力学性质的影响规律(热-力耦合) |
| 5.2.1 温度对压缩曲线的影响 |
| 5.2.2 温度对前期固结压力的影响 |
| 5.2.3 温度变化引起的体变 |
| 5.3 应力变量选择 |
| 5.4 弹性增量关系 |
| 5.5 塑性增量关系 |
| 5.5.1 屈服条件(屈服面方程) |
| 5.5.2 硬化规律 |
| 5.5.3 流动法则 |
| 5.5.4 一致性条件 |
| 5.6 增量本构方程的推导 |
| 5.7 模型总结 |
| 5.8 模型预测与验证 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 考虑温度效应的非饱和土渗流特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于热力学的吸力表达式 |
| 6.2.1 温度对浸润系数的影响 |
| 6.2.2 考虑温度影响的吸力表达式 |
| 6.3 考虑温度影响的非饱和土土水特征曲线 |
| 6.3.1 修正van Genuchten模型 |
| 6.3.2 修正模型的预测与比较 |
| 6.4 由土水特征曲线预测渗透系数的方法 |
| 6.5 一种预测不同温度下非饱和土相对渗透系数的间接方法 |
| 6.5.1 考虑温度影响的相对渗透系数表达式的推导 |
| 6.5.2 预测结果及分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 温控非饱和土三轴仪的研制及应用 |
| 7.1 国内外温控土工试验仪的研制现状及分析 |
| 7.1.1 温控固结仪 |
| 7.1.2 温控压力板仪 |
| 7.1.3 温控三轴仪 |
| 7.1.4 关于加热方式的讨论及选取 |
| 7.2 新型温控非饱和土三轴仪的组成及功能 |
| 7.2.1 孔隙水压力的控制及量测 |
| 7.2.2 孔隙气压力的控制及量测 |
| 7.2.3 吸力的控制及量测 |
| 7.2.4 温度的控制及量测 |
| 7.3 新仪器的主要特点 |
| 7.4 考虑温度影响的非饱和土土水特征曲线试验 |
| 7.4.1 土样基本参数 |
| 7.4.2 试验目的 |
| 7.4.3 试验方案 |
| 7.4.4 试验方法及步骤 |
| 7.5 试验结果及分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 结论和展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）严寒地区季节性自然冷源土壤蓄冷应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 我国北方的自然冷资源 |
| 1.3 新蓄冷空调系统的提出 |
| 1.4 国内外研究现状及分析 |
| 1.4.1 自然冷源空调系统的研究 |
| 1.4.2 地下垂直U 型埋管传热模型的研究 |
| 1.4.3 冻结土壤水热耦合模型的研究 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 季节性自然冷源土壤蓄冷系统的数理模型 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 地下垂直U 型埋管换热器的传热过程分析 |
| 2.3 冻融土壤的水分重分布过程分析 |
| 2.4 地下垂直U 型埋管和室内外换热器的物理模型 |
| 2.4.1 地下垂直U 型埋管换热器 |
| 2.4.2 室内外换热器 |
| 2.5 数学模型的建立 |
| 2.5.1 等效直径当量管的修正 |
| 2.5.2 土壤蓄冷、释冷时的传热数学模型 |
| 2.5.3 室内外换热器运行时的传热数学模型 |
| 2.5.4 土壤水迁移数学模型 |
| 2.5.5 土壤水热耦合数学模型 |
| 2.5.6 边界条件 |
| 2.5.7 参数确定 |
| 2.6 模型的数值求解 |
| 2.6.1 内层埋管区域微分方程的离散 |
| 2.6.2 外层埋管区域微分方程的离散 |
| 2.6.3 管内流体微分方程的离散 |
| 2.6.4 室内外换热器传热方程的迭代格式 |
| 2.6.5 边界条件的处理 |
| 2.6.6 离散方程的求解 |
| 2.7 系统蓄冷、停机、释冷过程冷量损失模型 |
| 2.7.1 冷量损失的组成 |
| 2.7.2 系统冷量损失模型 |
| 2.8 求解相变问题的反求时间法模型 |
| 2.8.1 相变遗漏和溢出 |
| 2.8.2 反求时间步长法 |
| 2.9 模拟计算的程序实现 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 季节性自然冷源土壤蓄冷系统的特性分析 |
| 3.1 系统运行的可持续性研究 |
| 3.1.1 第一年系统运行埋管周围土壤温度场分析 |
| 3.1.2 第一年和第二年系统运行特性对比 |
| 3.2 水分迁移作用对系统运行特性的影响 |
| 3.3 埋管间距对系统运行特性的影响 |
| 3.4 蓄冷时间对系统运行特性的影响 |
| 3.5 不同类型土壤对系统运行特性的影响 |
| 3.6 同类土壤不同含水量对系统运行特性的影响 |
| 3.7 室外换热器换热面积对系统运行特性的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 季节性自然冷源土壤蓄冷系统的地区性分析 |
| 4.1 长春地区系统运行特性分析 |
| 4.2 沈阳地区系统运行特性研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 系统的实验分析与实验验证 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验系统组成 |
| 5.2.1 空调对象 |
| 5.2.2 土壤换热器 |
| 5.2.3 空气换热器和水泵 |
| 5.2.4 测量装置 |
| 5.3 实验数据的测试与计算 |
| 5.4 实验误差分析 |
| 5.5 实验过程及结果分析 |
| 5.5.1 第一年运行特性分析 |
| 5.5.2 第二年释冷运行特性分析 |
| 5.6 实验与模拟结果对比 |
| 5.7 反求时间法的实验验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 结论 |
| 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、含湿多孔介质中热质耦合现象的松弛性研究（论文参考文献）
- [1]特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化[D]. 王教领. 中国农业科学院, 2021
- [2]复合砌块墙体二维热湿耦合传递特性研究[D]. 冯伟. 中国矿业大学, 2019(04)
- [3]基于LBM的含湿岩土吸热过程气液相变机理研究[D]. 韩云曌. 大连理工大学, 2019(02)
- [4]木材热处理窑热质耦合模型建立及优化研究[D]. 方铭. 东北林业大学, 2019(01)
- [5]仓储内生物质多孔介质呼吸过程热湿耦合特性研究[D]. 张宇. 南京理工大学, 2018(03)
- [6]超声波—热泵联合干燥热力学分析及青豆种子干燥特性研究[D]. 朱宗升. 天津大学, 2016(07)
- [7]木材超声波—真空协同干燥热质传递规律研究[D]. 何正斌. 北京林业大学, 2014(11)
- [8]基于多孔介质理论的土体多场耦合模型及其在非饱和土本构建模中的应用[D]. 蔡国庆. 北京交通大学, 2012(09)
- [9]严寒地区季节性自然冷源土壤蓄冷应用基础研究[D]. 杨涛. 哈尔滨工业大学, 2010(04)
- [10]热质耦合效应对食品干燥偏移活化能的影响[A]. 蔡伟,解国珍. 第六届全国食品冷藏链大会论文集, 2008