本文關(guān)鍵詞：微通道內(nèi)納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的數(shù)值研究

  更多相關(guān)文章： 納米流體 強(qiáng)制對(duì)流 微通道 數(shù)值模擬

【摘要】：納米流體作為一種新型的高傳熱性能的能量輸送工質(zhì),在強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)納米流體流動(dòng)與強(qiáng)化換熱機(jī)理進(jìn)行了許多研究,獲得了大量的研究成果。本文主要在穩(wěn)態(tài)邊界條件下,針對(duì)二維和三維微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱進(jìn)行數(shù)值模擬研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)對(duì)中間段為加熱段維持恒定的溫度、入口段和出口段為絕熱段的二維微通道中Al_2O_3-水納米流體的強(qiáng)制對(duì)流換熱進(jìn)行了數(shù)值研究。主要研究納米流體的變熱物性參數(shù)和定熱物性參數(shù)、納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ和Re數(shù)對(duì)納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在Re數(shù)和納米顆粒體積分?jǐn)?shù)φ一定時(shí),變熱物性參數(shù)納米流體,比定熱物性參數(shù)納米流體在微通道內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流換熱強(qiáng)。在Re數(shù)一定時(shí),隨著納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ的增加,納米流體換熱性能增強(qiáng)。在納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ一定時(shí),Re數(shù)較小,微通道內(nèi)的換熱以熱擴(kuò)散為主,納米流體強(qiáng)制對(duì)流的換熱能力也弱。隨著Re數(shù)的增加,熱對(duì)流逐漸占主導(dǎo)地位,納米流體的換熱能力也隨之增加。(2)對(duì)具有不同納米粒子球形度ψ的Al_2O_3-水納米流體在二維微通道中強(qiáng)制對(duì)流換熱進(jìn)行了數(shù)值模擬,主要研究納米粒子球形度對(duì)Al_2O_3-水納米流體在二維微通道內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在Re數(shù)、納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ一定時(shí),隨著粒子球形度的減小,Al_2O_3-水納米流體的換熱增強(qiáng)。在Re數(shù)一定時(shí),隨著粒子球形度ψ的增加,體積分?jǐn)?shù)對(duì)Al_2O_3-水納米流體換熱性能的影響也越來(lái)越小。在納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ一定時(shí),隨著粒子球形度ψ的增加,Re數(shù)對(duì)Al_2O_3-水納米流體換熱性能的影響也開(kāi)始減弱。(3)在管道壁面維持恒定熱流的條件下,對(duì)三維圓形微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體的強(qiáng)制對(duì)流換熱進(jìn)行了數(shù)值研究。主要研究納米顆粒粒徑、納米粒子體積分?jǐn)?shù)和Re數(shù)對(duì)三維微通道納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ和粒子粒徑dnp一定時(shí),Re數(shù)越大,三維微通道內(nèi)納米流體換熱越強(qiáng)。在Re數(shù)和粒子粒徑dnp一定時(shí),隨著納米粒子體積分?jǐn)?shù)的增加,納米流體在三維微通道中的強(qiáng)制對(duì)流換熱性能也隨之增強(qiáng)。在納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ和Re數(shù)一定時(shí),粒子粒徑越小,越有利于微通道中納米流體強(qiáng)制對(duì)流的換熱。通過(guò)分析粒子粒徑dnp和納米粒子體積分?jǐn)?shù)φ的綜合作用發(fā)現(xiàn),隨著粒子粒徑的增加,納米粒子體積分?jǐn)?shù)對(duì)換熱性能的影響也越來(lái)越小。
【關(guān)鍵詞】：納米流體 強(qiáng)制對(duì)流 微通道 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK124;TB383.1
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究工作的背景和意義10-12
• 1.2 納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-19
• 1.2.1 納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的研究12-15
• 1.2.2 納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱國(guó)外研究進(jìn)展15-17
• 1.2.3 納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展17-19
• 1.3 本文主要的研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 變物性參數(shù)對(duì)二維微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響21-35
• 2.1 物理模型與控制方程21-25
• 2.2 數(shù)值計(jì)算方法25-26
• 2.3 數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證26-27
• 2.3.1 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證26
• 2.3.2 計(jì)算程序的驗(yàn)證26-27
• 2.4 模擬結(jié)果與討論27-34
• 2.4.1 納米顆粒體積分?jǐn)?shù) φ 對(duì)微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響27-30
• 2.4.2 Re數(shù)對(duì)微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響30-32
• 2.4.3 變熱物性參數(shù)的納米流體在微通道內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱情況32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 納米粒子球形度對(duì)二維微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響35-46
• 3.1 物理模型，，控制方程與計(jì)算方法35-36
• 3.2 模擬結(jié)果與討論36-45
• 3.2.1 納米顆粒體積分?jǐn)?shù) φ 和Re數(shù)對(duì)微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響36-41
• 3.2.2 納米粒子球形度 ψ 對(duì)微通道內(nèi)納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響41-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第4章 納米顆粒粒徑對(duì)三維微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響46-60
• 4.1 物理模型與控制方程46-49
• 4.2 數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證49-50
• 4.2.1 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證49
• 4.2.2 計(jì)算程序的驗(yàn)證49-50
• 4.3 模擬結(jié)果與討論50-58
• 4.3.1 Re數(shù)對(duì)三維微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響50-53
• 4.3.2 體積分?jǐn)?shù) φ 對(duì)三維微通道內(nèi)Al_2O_3-水納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響53-56
• 4.3.3 粒子粒徑對(duì)三維微通道內(nèi)納米流體強(qiáng)制對(duì)流換熱的影響56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68-69
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳彥君;李元陽(yáng);劉振華;;基于多相流模型的納米流體在水平細(xì)圓管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱數(shù)值模擬[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2014年09期

2 崔文政;白敏麗;呂繼組;張亮;李曉杰;徐淼;;納米流體強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)流動(dòng)的基礎(chǔ)研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2012年01期

3 朱建軍;王建立;李震;張興;;微細(xì)管碳納米管懸浮液強(qiáng)制對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2011年07期

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6 陳驍,李俊明,戴聞亭,王補(bǔ)宣;細(xì)圓管內(nèi)納米顆粒懸浮液強(qiáng)化對(duì)流換熱的探討[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年04期

7 李強(qiáng),宣益民;小通道扁管內(nèi)納米流體流動(dòng)與傳熱特性[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年02期

8 戴聞亭,李俊明,陳驍,王補(bǔ)宣;細(xì)圓管內(nèi)納米懸浮液對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2003年04期

9 李強(qiáng),宣益民;納米流體熱導(dǎo)率的測(cè)量[J];化工學(xué)報(bào);2003年01期

10 李強(qiáng),宣益民;納米流體強(qiáng)化導(dǎo)熱系數(shù)機(jī)理初步分析[J];熱能動(dòng)力工程;2002年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李強(qiáng);納米流體強(qiáng)化傳熱機(jī)理研究[D];南京理工大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李強(qiáng);納米流體制備方法與輸運(yùn)參數(shù)的研究[D];南京理工大學(xué);2002年

本文編號(hào)：1097444