双分散多孔介质圆管通道中骨架发热对强迫对流传热的影响

多孔介质填塞是传热强化的有效方法之一。与单分散（普通）多孔介质相比，双分散多孔介质含有多孔骨架相和裂纹相，流体充满裂纹相（大孔隙）和多孔骨架相内小孔隙，因此具有更大的比表面积。基于双速度-双温度模型，分析了恒热流边界条件下双分散多孔介质圆管通道的强迫对流传热，并推导了两相的无量纲温度以及Nusselt数的解析解。参数分析表明，多孔骨架发热会在通道壁-双分散多孔介质交界面上出现热流（温度梯度）分岔现象，并从数学和传热学角度阐释了其发生机理。在骨架吸热情形下，单分散和双分散多孔介质通道的Nusselt数均呈现不连续特征，而对于双分散多孔介质通道，当有效导热系数比较大时，这种不连续特征仅出现在骨架生热情形。并且分析了Nusselt的渐近行为