2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、多孔泡沫材料作為一類(lèi)新型功能材料,相對(duì)于常規(guī)材料而言,具有表觀密度低、比表面積大、比強(qiáng)度高、滲透性好等特點(diǎn)。其中以中間相瀝基石墨泡沫為代表的新型炭泡沫材料,更具有高孔隙率、高導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕等獨(dú)特的熱、流性能,因而在國(guó)防、航空航天、微電子等領(lǐng)域展現(xiàn)了誘人的廣闊應(yīng)用前景,受到了廣泛關(guān)注與研究。目前,對(duì)多孔石墨泡沫材料的研究大多利用實(shí)驗(yàn)探討其制備工藝、性能及應(yīng)用研究,對(duì)其孔隙幾何結(jié)構(gòu)分布對(duì)材料性能所產(chǎn)生的影響研究較少,有待進(jìn)一步深入。<

2、br>   本文主要針對(duì)多孔石墨泡沫內(nèi)的流動(dòng)(滲流)與導(dǎo)熱性能進(jìn)行研究,研究方法主要是根據(jù)石墨泡沫的微幾何結(jié)構(gòu)建立模型進(jìn)行數(shù)值模擬,并結(jié)合及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論,研究孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)石墨泡沫材料熱、流性能的影響。本文主要研究?jī)?nèi)容和成果包括:
   流動(dòng)性能方面,基于均勻顆粒填充床模型,引入表征多孔泡沫材料結(jié)構(gòu)的等效粒徑,采用面心單元和體心單元模型構(gòu)建流域模型,利用Fluent軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,探討滲流阻力與多孔泡沫材料結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,

3、并結(jié)合經(jīng)典Ergun方程建立了多孔泡沫材料的無(wú)量綱滲流阻力方程,分析了孔隙率及孔隙均勻度等參數(shù)對(duì)石墨泡沫內(nèi)滲流阻力的影響。
   導(dǎo)熱性能方面,首先建立均質(zhì)多孔泡沫導(dǎo)熱模型,利用有限元法分析軟件ANSYS對(duì)石墨泡沫有效導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果及半經(jīng)驗(yàn)解析預(yù)測(cè)式進(jìn)行對(duì)比分析,然后引入隨機(jī)孔徑參數(shù),構(gòu)建非均質(zhì)多孔泡沫導(dǎo)熱模型,根據(jù)較大樣本的數(shù)值模擬結(jié)果,指出對(duì)于非均質(zhì)泡沫材料,僅用孔隙率并不足以表征多孔泡沫材料的結(jié)構(gòu)參

4、數(shù),孔隙的空間分布均勻性也是影響多孔材料導(dǎo)熱性能的重要因素,相同孔隙率下,孔隙均勻度越高則導(dǎo)熱性能越佳,并提出了預(yù)測(cè)非均質(zhì)多孔泡沫材料有效導(dǎo)熱系數(shù)的冪函數(shù)式。
   在數(shù)值分析的同時(shí),還建立了滲流實(shí)驗(yàn)臺(tái),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得到了石墨泡沫的滲流性能參數(shù)K和b,并與Fluent多孔介質(zhì)簡(jiǎn)化模型的模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了Fluent多孔介質(zhì)簡(jiǎn)化模型對(duì)泡沫材料滲流性能模擬的適用性。
   本文可為高孔隙率多孔泡沫材料的性能研究,

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