异质材料中共轭传递的广义多速率模型

我们提出了一种新颖的宏观模型，用于\emph{流动区}（其中平流输运显著）与一组\emph{非流动区}（其中扩散输运占主导）之间的共轭传热与传质。对微观方程施加空间平均算子，我们得到一个\emph{多连续介质}模型，其中流动区平均浓度的方程与非流动区平均浓度的一组方程相耦合。随后，借助谱分解，我们导出了一组可视为多速率传质（MRMT）模型之推广的方程，该模型最初由Haggerty & Gorelick提出。这一新公式不要求任何关于局部平衡或几何形状的假设。接着我们表明，当流动区浓度处于局部平衡时，MRMT可作为主导阶近似得到。新的广义多速率模型（GMRM）具有直接通过计算模型系数来处理任意形状非流动区的优势，只需求解适当的微观单元问题即可。一个重要发现是：简单的传递速率系数（以及由此得到的内存函数）的重新标度或重新参数化，不足以解释流动区中的流场以及由此导致的流动区与非流动区界面处浓度的非均匀性。