生物質顆粒堆垛內的熱量輸運分析綜述1.1堆垛物性表征生物質顆粒堆積形成的多孔介質填充床，其床層傳熱過程可以為揭示陰燃傳播規律提供理論依據。多孔介質是由多相物質所共同占據的空間，其中的固相稱為固體骨架或基質，骨架以外的空間稱為孔隙或空隙，孔隙通常由氣體、液體或氣、液兩相占據。孔隙存在兩種形式，一種是孔隙之間相互連通，稱為有效孔隙，另一種是孔隙之間互不連通或雖然連通但不易流通，稱為死端孔隙。（1）孔隙率孔隙率是多孔介質中孔隙所占的比例，定義如下： (1-14)式中，為多孔介質孔隙率；為多孔介質總孔隙容積，包括連通孔隙和死端孔隙，m3；為多孔介質總容積，m3。（2）迂曲度迂曲度描述了多孔介質孔隙連通通道的彎曲程度，定義如下： (1-15)式中，為連通通道的真實長度，m；為通道兩端的直線距離，m。（3）比表面積比表面積為多孔介質固體骨架表面積與多孔介質體積之比，定義如下： (1-16)式中，為固體骨架表面積，m3；為多孔介質總體積，m3。1.2堆垛內傳熱熱量傳遞方式通常有熱傳導、熱對流和熱輻射三種。易自發熱顆粒堆積形成的填充床，屬于顆粒型多孔介質，其熱量傳遞模式包括以下幾種ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><RecNum>395</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[47]</style></DisplayText><record><rec-number>395</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9wtpaefesfdx0jevre3peadydp0ww0pe22de"timestamp="1616037135">395</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">胡玉坤</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">丁靜</style></author></authors></contributors><titles><title>多孔介質內部傳熱傳質規律的研究進展</title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">廣東化工</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>廣東化工</full-title></periodical><pages>44-47</pages><volume>33</volume><number>11</number><dates><year>2006</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[47]：(1)固體骨架（顆粒）之間的導熱；(2)流體的導熱與對流換熱；(3)流體與固體顆粒之間的對流換熱；(4)固體顆粒之間、固體顆粒與孔隙中流體之間的輻射換熱。與單一均質物體中的導熱過程相比，多孔介質中的純導熱過程要復雜很多，主要包括ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><RecNum>396</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[48]</style></DisplayText><record><rec-number>396</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9wtpaefesfdx0jevre3peadydp0ww0pe22de"timestamp="1616037156">396</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">李小川</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">施明恒</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">張東輝</style></author></authors></contributors><titles><title>非均勻多孔介質中導熱過程</title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">東南大學學報(自然科學版)</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>東南大學學報(自然科學版)</full-title></periodical><pages>107-111</pages><volume>35</volume><number>5</number><dates><year>2005</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[48]：(1)固體顆粒的導熱；(2)多孔介質孔隙中流體的導熱；(3)固體顆粒空隙層中流體的導熱；由于固體顆粒與流體物性的不同，兩者對導熱的影響也不同。對于非金屬多孔介質材料，固體顆粒對多孔介質的導熱性能影響較小。若多孔介質中的流體為氣體，則氣體對多孔介質的導熱性能有重要影響。影響多孔介質導熱過程的因素很多，包括固體顆粒的物性、孔隙的大小和形狀分布、流體的種類和特性、壓力及溫度等。多孔介質中的對流換熱過程與一般物質表面上的對流換熱過程相似，包括大團流體運動混合的對流傳熱和流體分子運動導致的熱量傳遞。多孔介質中的對流換熱分為自然對流換熱和強制對流換熱，由多孔介質內部部分流體溫度或濃度不同而使流體密度不同形成的對流換熱稱為自然對流換熱，在外力作用下形成的對流換熱稱為強制對流換熱。多孔介質中的對流換熱也分為層流、過渡流及湍流對流換熱。多孔介質的輻射換熱有多孔介質內輻射換熱和多孔介質外表輻射換熱兩種。多孔介質內輻射換熱是在多孔介質固體顆粒溫度較高時發生在多孔介質內部的，多孔介質外表輻射換熱發生在高溫多孔介質外表面與外界的傳熱過程中。很多學者對多孔介質中的傳熱過程進行了研究。TsoryADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Tsory</Author><Year>2013</Year><RecNum>393</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[46]</style></DisplayText><record><rec-number>393</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9wtpaefesfdx0jevre3peadydp0ww0pe22de"timestamp="1610456546">393</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>TsoryT</author><author>Ben-JacobN</author><author>BroshT</author><author>LevyA</author></authors></contributors><titles><title>ThermalDEM–CFDmodelingandsimulationofheattransferthroughpackedbed</title><secondary-title>PowderTechnology</secondary-title></titles><periodical><full-title>PowderTechnology</full-title></periodical><pages>52-60</pages><volume>244</volume><section>52</section><dates><year>2013</year></dates><isbn>00325910</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.powtec.2013.04.013</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[46]建立了顆粒-顆粒和顆粒-壁面傳熱模型，對壓縮條件下顆粒床的有效導熱系數進行了傳熱模擬，通過已有的實驗數據驗證了模型的有效性，結果表明當顆粒的導熱系數比空氣大很多時，通過床層孔隙的導熱不能忽略。LuADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Lu</Author><Year>2005</Year><RecNum>372</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[49]</style></DisplayText><record><rec-number>372</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9wtpaefesfdx0jevre3peadydp0ww0pe22de"timestamp="1610456441">372</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>LuT</author><author>JiangPX</author><author>ShenSQ</author></authors></contributors><auth-address>DepartmentofThermalEngineering,TsinghuaUniversity;;DepartmentofPowerEngineering,DalianUniversityofTechnology</auth-address><titles><title>Numericalandexperimentalinvestigationofconvectivedryinginunsaturatedporousmediawithboundwater</title><secondary-title>HeatandMassTransfer</secondary-title></titles><periodical><full-title>HeatandMassTransfer</full-title></periodical><pages>1103-1111</pages><volume>41</volume><number>12</number><keywords><keyword>Porousmedia</keyword><keyword>Drying</keyword><keyword>Boundwater</keyword></keywords><dates><year>2005</year></dates><isbn>0947-7411</isbn><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[49]研究了在低對流干燥速率下濕石英顆粒填充床的傳熱傳質過程，利用質量和能量守恒方程，建立了非飽和多孔介質中多相流動的數學模型，模型中假設局部熱平衡。何宗旭ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>何宗旭</Author><Year>2017</Year><RecNum>397</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[50]</style></DisplayText><record><rec-number>397</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9wtpaefesfdx0jevre3peadydp0ww0pe22de"timestamp="1616123945">397</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">何宗旭</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">嚴微微</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">張凱，等</style></author></authors></contributors><titles><title>底部局部加熱多孔介質自然對流傳熱的格子Boltzmann模擬</title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">物理學報</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>物理學報</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"size="100%">145</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">-153</style></pages><volume>66</volume><number>20</number><dates><year>2017</year></dates><urls></urls><electronic-resource-num>10.7498/aps.66.204402</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[50]運用格子Boltzmann方法研究了底部局部加熱多孔介質方腔的自然對流傳熱，分析了高溫熱源位置和尺寸對多孔介質方腔自然對流傳熱性能的影響。吳貴福ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>吳貴福</Author><Year>2020</Year><RecNum>398</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[51]</style></DisplayText><record><rec-number>398</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9wtpaefesfdx0jevre3peadydp0ww0pe22de"timestamp="1616123989">398</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">吳貴福</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">楊印章</sty