多孔介质流体流动广泛涉及工业生产和人们日常生活,一直以来受到研究者的广泛关注。因为多孔介质内部结构复杂,在多孔介质-自由流复合通道内的界面附近存在复杂的热质交换行为。并且,由于多孔介质内及通道内界面处的传热模型和热边界条件并不统一,因此对通道内模型及界面条件的研究具有重要意义。本文采用局部非热平衡（LTNE）模型对多孔介质-自由流复合通道内流体的强迫流动传热特性进行研究,特别研究了不同热流边界条件（模型A、B和C）的影响,获得了三种不同热边界条件下通道内流固两相的温度分布及努塞尔数Nu的精确解析解,分析了界面应力跳跃系数β、达西数Da、毕渥数Bi、导热系数比K、界面对流换热系数Hs、以及空心率S等参数对通道换热性能的影响。结果表明:在三种热边界条件下,导热系数比和达西数的增加以及空心率和毕涡数的减小都会增加多孔介质区流固两相温差。应用模型B时,LTNE模型几乎在任何条件下都适用,但对于模型A和C,局部热平衡（LTE）假设在大多数情况下都成立,而只有当空心率和毕涡数较低,导热系数比和达西数较大时LTNE模型才适用。对于不同的导热系数比和毕涡数,在模型A下的努塞尔数与空心率的关系曲线可分为三种类型:努塞尔数存在最大值,努塞尔数存在最小值,努塞尔数随空心率的增加单调递减;在模型B下,努塞尔数与空心率的关系只有两种类型;努塞尔数存在最小值以及努塞尔数随空心率的增加单调递减;而对于模型C,其努塞尔数曲线类型则与界面对流换热系数有关,且界面对流换热系数的增大会提高模型C的努塞尔数,并使其更接近但不超过模型A的努塞尔数;而模型B的努塞尔数则低于模型A和模型C的努塞尔数。此外,进一步获得了考虑惯性效应时部分填充多孔介质通道内温度及努塞尔数的数值解,并分析了各参数特别是惯性效应对换热的影响。结果表明:惯性系数的增加会降低两相温差。增加毕涡数会削弱惯性系数对流相温度的影响,同时导热系数比和达西数的增加都会增强惯性系数对温度场和努塞尔数的影响,而当Da<10-3时,惯性系数对温度场和努塞尔数的影响则可以忽略。达西数的增加以及惯性系数的减小都会增强通道的综合传热表现,但达西数的减小会削弱惯性系数对传热表现的影响。特别地,在Ff=0,导热系数比、毕涡数和达西数都较大时,存在最佳空心率使得综合传热表现是未填充多孔介质通道的两倍以上。无论是否考虑LTE假设,惯性效应对换热强度的影响是相似的。