弯管道内纳米流体强制对流换热的数值研究

发布时间：2021-10-19 03:21

　　由于不可再生能源储存量的有限以及目前人类对能源的需求量增大,因此研发一些新型的高效换热工质一直是学者们主要的关注方向。自纳米流体这一概念提出以来,学者们就对其换热工况展开了大量的实验研究以及数值研究。经过大量的研究发现,纳米流体是一种具有高效传热性能的换热介质,在换热领域将具有非常可观的应用前景。近些年来,随着人们对各种换热设备小尺寸、重量轻、结构紧凑性能需求的不断提高,对纳米流体强化换热机理的研究得到了国内外研究者的普遍关注。本文主要在稳态的条件下,对二维以及三维弯管和螺旋盘管内的Al₂O₃-水纳米流体强制对流换热情况进行了数值研究。本文主要的研究内容如下:（1）对具有恒热流边界条件的弯管内的Al₂O₃-水纳米流体强制对流换热进行数值研究。主要研究纳米粒子体积分数、纳米粒子粒径以及雷诺数对弯管内Al₂O₃-水纳米流体强制对流换热的影响。发现在纯水中加入纳米粒子能使弯管内的强制对流增强且通过增大纳米粒子的体积分数,纳米流体的换热性能也会增强。在相同的纳米粒... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

物理模型

(b) Re=100图 2.2 Al2O3-水纳米流体(φ=0.05)和纯水在 Re 为 10 和 100 的情况下的温度场和流场分布图图 2.3 为纳米粒子粒径为 11nm，Re=1000，Al2O3-水纳米流体(φ=0.05)在横截面 A、B、C 处的速度分布图,其中 B 截面的速度为 y 方向的速度 v。d=0mm 处是弯管道的外侧，d=10mm 为弯管道的内侧面。从图中可以看出，截面速度分布并不是关于管道中轴线对称的，对比图中三条曲线，可知，最大速度随着流体的流动逐渐由管道的内侧向管道的外侧移动。

(a) Re=10(b) Re=100体(φ=0.05)和纯水在 Re 为 10 和 100 的情况下的子粒径为 11nm，Re=1000，Al2O3-水纳米度分布图,其中 B 截面的速度为 y 方向的速10mm 为弯管道的内侧面。从图中可以看出线对称的，对比图中三条曲线，可知，最大侧向管道的外侧移动。


本文编号：3444053