本文關(guān)鍵詞：內(nèi)螺紋管內(nèi)納米流體換熱特性的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在生產(chǎn)和生活中世界各國對能源的需求日益增大，能源問題也隨之日益突出，節(jié)能、增加強(qiáng)化換熱變得非常重要。研究納米流體的傳熱特性成為關(guān)鍵。本文利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法，對管壁周圍有恒定的熱通量的內(nèi)螺紋銅管中的Fe_2O_(3-)水、Al_2O_(3-)水和CuO-水納米流體進(jìn)行了研究。 首先，對質(zhì)量濃度為0.1%，0.2%，0.4%，1%，2%，3%，4%和5%的Fe_2O_(3-)水和Al_2O_(3-)水納米流體進(jìn)行了單相流模擬。分別研究了納米流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Re數(shù)以及管道的不同水平位置對對流換熱系數(shù)的影響，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。通過模擬得出，在層流的情況下，內(nèi)螺紋銅管的徑向與軸向方向上，F(xiàn)e_2O_(3-)水納米流體的傳熱效果好于Al_2O_(3-)水納米流體。與納米流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比，Re數(shù)對對流換熱系數(shù)的影響要更強(qiáng)一些。 其次，運(yùn)用原有的模型，對質(zhì)量濃度為0.1%，0.2%，0.4%，1%，2%，3%，4%和5%的Fe_2O_(3-)水和CuO-水納米流體進(jìn)行了單相流模擬。分別研究了納米流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Re數(shù)以及管道的不同水平位置對對流換熱系數(shù)的影響以及對努賽爾數(shù)的變化的影響。通過模擬得出，在層流的情況下，內(nèi)螺紋銅管的徑向與軸向方向上，CuO-水納米流體的傳熱效果好于Fe_2O_(3-)水納米流體。與納米流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比，Re數(shù)對對流換熱系數(shù)的影響要更強(qiáng)一些，，對于努賽爾數(shù)的變化則表明，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)與Re數(shù)的不斷增高，努賽爾數(shù)呈直線遞增趨勢。 最后得出綜合結(jié)論：在內(nèi)螺紋管工況下，當(dāng)Re數(shù)相同時(shí)，CuO-水納米流體的傳熱系數(shù)比Fe_2O_(3-)水納米流體稍高一些，而Fe_2O_(3-)水納米流體好于Al_2O_(3-)水納米流體，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，F(xiàn)e_2O_(3-)水納米流與CuO-水納米流體的對流換熱系數(shù)均達(dá)到最佳值。當(dāng)Re=2000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí)，CuO-水納米流體的努賽爾數(shù)比Fe_2O_(3-)水納米流體的高,其差值為2.76。
【關(guān)鍵詞】：納米流體 數(shù)值模擬 傳熱 對流換熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 主要符號(hào)表11-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題研究的背景及意義12
• 1.2 國內(nèi)外納米流體的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 導(dǎo)熱性的研究動(dòng)態(tài)13-14
• 1.2.2 換熱性的研究動(dòng)態(tài)14-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第2章 納米流體對流換熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及步驟19-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置19-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)步驟21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 數(shù)值模型和物理模型23-30
• 3.1 數(shù)值模型23-25
• 3.1.1 多相流模型及流動(dòng)狀態(tài)23-24
• 3.1.2 控制方程24-25
• 3.2 計(jì)算方法25-27
• 3.2.1 Fluent 軟件25-26
• 3.2.2 SIMPLE 算法26-27
• 3.2.3 有限容積法27
• 3.3 物理模型27-29
• 3.3.1 內(nèi)螺紋管的參數(shù)27-28
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分28-29
• 3.4 邊界條件29
• 3.5 本章小節(jié)29-30
• 第4章 內(nèi)螺紋管內(nèi)氧化鐵-水納米流體的傳熱特性30-41
• 4.1 模型驗(yàn)證30-32
• 4.2 模擬結(jié)果與分析32-39
• 4.3 本章小結(jié)39-41
• 第5章 內(nèi)螺紋管內(nèi)氧化銅-水納米流體的傳熱特性41-52
• 5.1 模擬結(jié)果41-45
• 5.1.1 徑向溫度分布42-43
• 5.1.2 軸向?qū)α鲹Q熱系數(shù)變化43-45
• 5.2 與 Fe_2O_(3-)水納米流體對比分析45-50
• 5.2.1 對流換熱系數(shù)的對比45-47
• 5.2.2 Nu 數(shù)的對比分析47-50
• 5.3 本章小結(jié)50-52
• 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宣益民,李強(qiáng);納米流體強(qiáng)化傳熱研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2000年04期

2 李強(qiáng),宣益民;納米流體對流換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2002年06期

3 孫東亮,樊菊芳,王良璧;內(nèi)螺紋肋管內(nèi)流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2005年03期

4 雍翰林;畢勝山;史琳;;納米TiO_2粒子濃度對HFC134a／礦物油冰箱性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2008年01期

5 戴聞亭,李俊明,王補(bǔ)宣,陳驍;細(xì)圓管內(nèi)氧化銅顆粒懸浮液流動(dòng)與對流換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J];工業(yè)加熱;2002年05期

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本文編號(hào)：393280