《表1 氧化铝小球的物性参数Tab.1 Physical parameters of alumina pellet》

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《结构化填充床内热态流场三维数值模拟》

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以Zhdanok等人[17]试验研究的随机排列氧化铝小球多孔介质填充床为物理模型，由于多孔介质复杂的内部结构，为简化计算，假设填充床内的小球分布为插序排列，孔隙率为0.4。小球直径为5.6 mm，小球颗粒堆积通道为257.8 mm，共分布53列氧化铝小球，以保证孔隙内换热的充分发展。同时，为了消除进出口边界效应对模型的影响，计算区域分别向颗粒堆积通道的上游和下游各伸长3个小球直径长度，总计算区域长度为291.4 mm。为避免在小球与小球接触点附近生成低质量网格，假设小球之间由微小固体圆柱连接（圆柱高度与颗粒直径比<1%），这与文献[18]中所采用的网格处理方法类似。氧化铝小球物性参数如表1所示。通道入口空气的温度和流速分别为T0和uz，0，通道长为L。由于计算条件有限，对所描述的三维填充床内多孔介质孔隙内换热实施整场模拟尚不可行，且小球的排列通道沿X轴，Y轴对称。因此，选取小球的1/4通道（沿X和Y方向）作为数值模拟的计算区域，即计算区域-1.4 mm≤X≤1.4 mm，-1.4 mm≤Y≤1.4mm，0 mm≤Z≤291.4 mm，如图1和图2所示。