本文選題：納米流體 + 變物性參數(shù)�。� 參考：《大連海事大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：納米流體是指把金屬或非金屬納米粉體分散到水、醇、油等傳統(tǒng)換熱介質(zhì)中,制備成均勻、穩(wěn)定、高導(dǎo)熱的新型換熱介質(zhì),這是納米技術(shù)應(yīng)用于熱能工程這一傳統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新性研究。本文分別對納米流體自然對流傳熱與納米流體強(qiáng)迫對流的傳熱機(jī)理進(jìn)行了研究。在處理偏微分守恒方程組時(shí),本文采用了一種新的相似方法,不僅使方程組的求解更加簡便,二維速度場的研究更加直觀,還使變物性參數(shù)的研究更為方便。本文取得的主要成果如下：(1)本文基于Buongiorno的模型,在合理的假設(shè)條件下建立了平板納米流體自然對流與強(qiáng)迫對流的模型。并分別考慮了常物性與變物性兩種情況。(2)應(yīng)用新方法對模型簡化并求解。結(jié)果顯示：對于納米流體自然對流傳熱,提高主流溫度會(huì)使速度及溫度升高,并使速度的最大值位置遠(yuǎn)離平板。當(dāng)考慮變物性參數(shù)時(shí),壁面溫度升高會(huì)使速度增大且最大值處靠近平板,同時(shí)會(huì)使溫度降低。對于納米流體強(qiáng)迫對流傳熱,物性參數(shù)作為常數(shù)處理時(shí),速度值與普朗特?cái)?shù)的變化無關(guān),溫度梯度會(huì)隨普朗特?cái)?shù)的升高而明顯增大。當(dāng)考慮變物性參數(shù)時(shí),主流溫度升高會(huì)使速度梯度以及溫度梯度減小,壁面溫度升高則會(huì)使速度梯度以及溫度梯度增大。(3)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行函數(shù)擬合,得到納米流體對流換熱的傳熱量以及平均努賽爾數(shù)的計(jì)算公式以及強(qiáng)迫對流的表面摩擦系數(shù)的計(jì)算公式。納米流體在強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,對于提高熱交換系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和小型化具有重要意義。在眾多傳熱方式中,對流傳熱無論在生活中還是生產(chǎn)中都較為常見。對納米流體在邊界層中的對流現(xiàn)象進(jìn)行理論研究對實(shí)際生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)作用。
[Abstract]:Nanometer fluid is a new type of heat transfer medium, which is prepared by dispersing metal or nonmetallic nanometer powder into traditional heat transfer media such as water, alcohol, oil and so on, which is uniform, stable and highly conductive. This is an innovative study on the application of nanotechnology in the traditional field of thermal engineering. In this paper, the heat transfer mechanism of natural convection and forced convection of nanoscale fluids are studied. In dealing with partial differential conservation equations, a new similarity method is used in this paper, which not only makes the solution of equations more convenient, the study of two-dimensional velocity field is more intuitive, but also makes the study of variable physical parameters more convenient. The main results obtained in this paper are as follows: (1) based on Buongiorno's model, a model of natural convection and forced convection of plate nanoscale fluids is established under reasonable assumptions. The new method is applied to simplify and solve the model. The results show that for the natural convection heat transfer of nanoscale fluids, increasing the mainstream temperature will increase the velocity and temperature, and make the position of the maximum velocity far away from the plate. When variable physical parameters are taken into account, the increase of wall temperature will increase the velocity and the maximum value will be near the plate, and the temperature will decrease at the same time. For forced convection heat transfer of nanoscale fluids, when the physical parameters are treated as constants, the velocity value is independent of the change of Plantt number, and the temperature gradient will obviously increase with the increase of Plantt number. When variable physical parameters are considered, the velocity gradient and temperature gradient will decrease when the mainstream temperature is raised, and the velocity gradient and temperature gradient will increase with the increase of wall temperature. The formulas of heat transfer, average Nussel number and surface friction coefficient of forced convection are obtained. Nano-fluid has a broad application prospect in the field of heat transfer enhancement, and it is of great significance to improve the economy, reliability and miniaturization of heat exchange system. Convective heat transfer is common both in life and in production among many heat transfer modes. The theoretical study on the convection phenomenon of nanoscale fluid in the boundary layer is helpful to practical production.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK124

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本文編號：1940921