文献综述
1研究背景及意义
颗粒材料是地球上存在最多，而且是人们最为熟知的物质之一。与生产、生活相关的物质，比如自然界中的扬尘、积雪、煤炭，生产生活中经常接触的混凝土、加工原料、粮食、药品等，都以颗粒的形式存在[1]。颗粒材料在工程中有着广泛的应用，或作为原材料和产品，如食品工业、粉体材料的烧结与制备工程或作为传热、隔热材料，如隔热填充层、耐火材料；亦或其本身的变化对于物质属性产生影响，如炸药起爆过程、化学工业中的催化剂固化床，等等[2]。
由于颗粒材料的分散性和颗粒之间相互作用的复杂性，颗粒材料的传热性能也表现出相当的复杂性，并且受到约束条件、颗粒物性、粒径分布、颗粒温度、间隙介质性质、外界气氛环境等的影响[3]。当前能源产业的飞速发展，对颗粒材料的研究提出新的要求，大型电厂锅炉的广泛使用，对煤粉颗粒传热性能的研究越来越深入，同时由于生物质能的发展，稻壳等生物质颗粒的热性质对发电系统的影响也越来越大，由此可见，对颗粒材料的热传导的相关理论和数值模型的研究是工程应用的迫切要求。
2 国内外研究现状
2.1 颗粒间接触热阻研究现状
由于颗粒材料具有形体不规则性，因此，颗粒间传热模型更为复杂，主要有以下四个途径：宏观接触传热，微观接触传热，宏观气膜传热，微观气膜传热[4]。
sun 等[4]对流化床中颗粒间的碰撞传热机理进行了简化处理，在忽略颗粒间的接触热阻的基础上对悬浮液流和流化床中颗粒和接触表面之间的直接热传递进行了理论分析，结果表明，最大接触面积半径和接触持续时间的傅立叶数及粒子佩克里数成反比，并且与机械性能无关。Zhou等[5]利用sun等[4]的分析模型模拟了流化床中的煤粉燃烧过程。黄从亮等[6]采用Callaway 传热模型对纳米堆积颗粒材料的导热性能进行了简单的分析计算，并基于一维传热原理研究了堆积材料的有效导热系数与粒径分布、温度、孔隙率等影响因素的关系。Yasunobu 等[7][8][9]基于离散元法对流化床中的传热问题进行了研究，结果表明，在忽略颗粒间传热的情况下，得到的颗粒温度比实际情况高。武景涛，陈纪忠等[10]综合考虑了颗粒间接触传热的多个途径，建立了移动床中颗粒接触的数学传热模型，并结合DEM模型模拟了颗粒与加热面的传热过程，结果表明，有效传热系数主要受与加热面接触的颗粒数目、接触时间、颗粒加热面间接触面的大小等因素的影响，当颗粒的平均粒径相同时，不同的颗粒粒径分布对颗粒系统的传热影响不是很大；当颗粒的粒径增大，有效传热系数降低；颗粒与加热面间的传热量在空间上的分布是不均匀的。Watson 等[11]针对固定床中颗粒间的传热过程提出了TPD （thermal particle dynamics)模型，模型中假定颗粒间空隙中的流体相介质处于静止状态，并忽略了气膜传热。Chen 等［12］对填满颗粒的容器重复加热冷却，发现颗粒堆积结构及空隙率发生了变化。刘安源等[13]在碰撞传热机理分析的基础上建立了一个新的颗粒碰撞传热理论模型，该模型综合考虑了颗粒内部导热热阻及颗粒间接触热阻对颗粒碰撞传热的影响。Vargas 等［14］对颗粒材料的单一颗粒体系内的传热进行了实验研究与数值模拟研究，发现颗粒体系内应力场与温度场之间的对应关系。
2.2 导热系数测量方法研究现状
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