纳米流体在泡沫金属管内强化换热的数值模拟

发布时间：2017-08-02 11:41

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【摘要】：本研究通过在流体流过的管内核心区插入不同半径的泡沫金属、在基液中添加纳米粒子的方法达到强化换热的目的。通过泡沫金属管与光管内温度场及速度场的比较来分析泡沫金属对强化换热的作用,研究了泡沫金属填充比和纳米流体对流动及换热性能的影响。研究表明:模拟结果与文献实验结果吻合良好,将泡沫金属填充在管内核心区可以提升换热特性,而纳米流体的加入可以使换热效果增强。在低流速的条件下,换热效果随填充比和纳米流体浓度增大而增强,但泡沫金属填充比和纳米流体体积分数之间存在最佳搭配。研究可知,在填充厚度为6 mm、纳米流体体积分数为0.3%时综合换热性能最佳;流速和填充比的增大有利于强化换热,但压降也随之增大。
【作者单位】： 东北电力大学能源与动力工程学院;
【关键词】： 泡沫金属 纳米流体 强化换热 数值模拟
【分类号】：TK124
【正文快照】： 引言开孔泡沫金属作为新兴的多孔介质,具有比表面积大、导热系数高、流体混合能力强等诸多优良的热物理性。填充泡沫金属通道的换热能力最高可为同等尺寸光管通道的50~1 000倍。近些年,泡沫金属在紧凑式换热器、航天航空、军事领域有着非常大的应用前景[1]。而新型换热介质—

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本文编号：609126