纳米流体在内置弹簧管中的流场特性

发布时间：2018-09-07 21:09

【摘要】：针对Al2O_3-蒸馏水纳米流体在内置螺旋弹簧管中流场特性问题,运用粒子成像测速仪(PIV)对不同质量分数的Al2O_3-蒸馏水纳米流体与蒸馏水在内置螺旋弹簧管中的流场进行了观测分析。获得了不同质量分数的纳米流体在不同雷诺系数下的速度场和涡量图。结果表明:一定质量分数的纳米流体在内置螺旋弹簧换管中明显增强了流体边界层流体的扰动,纳米流体主流区的流速相比蒸馏水入口处提升了29%。在相同雷诺系数条件下纳米流体的轴向速度梯度更大,同时在纳米流体与弹簧管相互耦合作用下,管壁处的涡量是管中心处的4倍。说明Al2O_3-蒸馏水纳米流体对于内置螺旋弹簧换热管对流换热的强化具有促进作用。
[Abstract]:In order to solve the problem of flow field characteristics of Al2O_3- distilled water nanofluids in a coiled spring tube, the flow field of Al2O_3- distilled water nanofluids and distilled water with different mass fraction was observed and analyzed by particle imaging velocimeter (PIV). The velocities and vorticity diagrams of nanoscale fluids with different mass fractions under different Reynolds coefficients were obtained. The results show that the fluid disturbance in the boundary layer is enhanced by a certain mass fraction of the nano-fluid in the inner spiral spring tube. The flow rate in the main flow zone of the nano-fluid is 29% higher than that in the inlet of distilled water. Under the same Reynolds coefficient, the axial velocity gradient of the nanofluid is larger than that of the spring tube, and the vorticity at the wall of the nanofluid is 4 times that of the tube at the center of the tube under the interaction of the nanofluid and the spring tube. The results show that the Al2O_3- distilled water nano-fluid can promote the convection heat transfer of the inner helical spring heat exchanger tube.
【作者单位】： 化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室;武汉工程大学机电工程学院;湖北省医药学校;
【基金】：国家自然科学基金项目(51305310) 湖北省教育厅青年人才项目(Q20131506)
【分类号】：TB383.1

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本文编号：2229426