中文摘要：

本项目针对两相流中发生在微纳米尺度传热传质过程的一些工程与科学问题，如，超临界水生物质颗粒制氢、火灾喷淋灭火、纳米孔径多孔膜透析与过滤等，研究这些问题数值模拟的数理模型与多尺度计算方法，并开展相关的数值模拟与实验研究。对于两相流微米尺度相变、热解、传热传质问题，构建了边界元－有限体积多尺度计算方法，考虑了微米颗粒自身运动轨迹，考虑了颗粒大小在相变与热解过程发生变化时对两相流热物性的影响，比现有国际上同类工作前进了一步。首次推导出两相流非平衡相变定压比热理论计算公式,研究了定压比热与两相流非平衡相变传热过程的相互影响。分别对微米孔径和纳米孔径内流动传质过程开展了光滑颗粒动力学(SPH)和分子动力学（MD）模拟，构造了SPH与MD耦合的宏观－微观跨尺度计算方法，对跨尺度计算进行了新的探索。项目研究揭示一些新物理现象与规律，如，超临界水生物质颗粒制氢过程机理；喷淋灭火中雾状流型形成、发展与颗粒相变传热，及其与火焰烟气相互作用机制；多孔膜纳米孔径内特殊输运过程的新现象与纳米尺度效应，纳米膜透析与过滤机理，K-K公式适用范围，等等。这些研究成果具有重要科学意义与学术价值，并将具有重要的应用价