作為一種能有效的強(qiáng)化對流換熱的新型功能性熱流體,相變微膠囊懸浮液在生產(chǎn)生活中具有很高的應(yīng)用價值。本文主要對相變微膠囊懸浮液的自然對流性能以及動載對其影響進(jìn)行了研究。論文首先建立了二維封閉方腔側(cè)加熱自然對流模型,使用Fluent軟件進(jìn)行了模擬計算。通過比較數(shù)值計算結(jié)果與參考文獻(xiàn)值,驗證了模型和計算方法的正確性。其次,基于等效比熱模型建立了含有相變微膠囊的懸浮液自然對流的數(shù)學(xué)模型,分析了相變微膠囊對于對流換熱的強(qiáng)化作用。結(jié)果表明,在相同瑞利數(shù)的情況下,不同體積分?jǐn)?shù)的相變微膠囊懸浮液的溫度分布基本相同,隨著懸浮液體積分?jǐn)?shù)的增加,流體粘度增大且流速降低,懸浮液的強(qiáng)化作用隨著微膠囊體積分?jǐn)?shù)的增大而增大,體積分?jǐn)?shù)為0.15的懸浮液的對流換熱強(qiáng)度提升了約25%;在相同體積分?jǐn)?shù)情況下,方腔內(nèi)對流換熱強(qiáng)度隨著瑞利數(shù)Ra的增大而增大。隨后,基于等效比熱模型建立了三維方腔下的相變微膠囊懸浮液自然對流模型�？疾炝巳齻�坐標(biāo)軸方向以及復(fù)合情況下動載對懸浮液對流換熱性能的影響。數(shù)據(jù)表明,在與溫度梯度和重力均垂直的方向上,動載對于對流換熱強(qiáng)度的影響主要取決于其大小,隨著動載的增大,對流換熱強(qiáng)度也隨之增大。在與溫度梯度...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1相變微膠囊微觀結(jié)構(gòu)

由于相變材料選擇的靈活性，所以添加相變微膠囊的傳熱介質(zhì)可以滿足，具有很強(qiáng)的適用性。與之相比，目前投入大規(guī)模商用的相變蓄能技術(shù)僅以及一些無機(jī)水合鹽，它們的缺點(diǎn)是傳熱性能較差導(dǎo)致的儲熱能力降低。度，目前還未有成熟的應(yīng)用，所以相變微膠囊材料具有廣泛的應(yīng)用前景。統(tǒng)的儲能或傳熱工質(zhì)相比，相....

圖2.1豎平板上的自然對流邊界層

對流[24]。自然對流及其換熱過程普遍存在于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，比環(huán)流、無風(fēng)扇被動散熱的電子元器件、房屋內(nèi)的暖氣供應(yīng)、小型電機(jī)和室以及發(fā)生火災(zāi)時有害煙塵的蔓延等。與強(qiáng)迫對流不同，自然對流過程中并產(chǎn)生對流的原因是因為不均勻的溫度場導(dǎo)致了流體內(nèi)部不均勻的密度場，部的浮升力是流體運(yùn)....

圖2.2封閉腔內(nèi)側(cè)加熱自然對流示意圖

圖2.2封閉腔內(nèi)側(cè)加熱自然對流示意圖腔內(nèi)自然對流，通常用努賽爾數(shù)Nu（Nusselt），來評價腔體hLNu熱系數(shù)，為導(dǎo)熱系數(shù)，L為方腔的特征長度。腔內(nèi)自然對流，流動的發(fā)展主要經(jīng)歷三個階段[30]：初始流動階階段。初始階段時，流體的流動狀態(tài)類似于豎立的熱平板在大的....

圖2.3高寬比和Ra對流態(tài)的影響

圖2.3高寬比和Ra對流態(tài)的影響膠囊懸浮液囊懸浮液是通過向單相流體中加入相變微膠囊顆粒而形成的一種混合包裹著相變材料，在相變過程中能吸收和放出大量的熱量，使得制得的合液在相變溫度范圍內(nèi)具有很大的等效比熱[33]。一般來說，相變微膠囊流體，其物理性質(zhì)受載流體和芯材兩種材料的....

本文編號：3922905