非牛顿纳米流体流动传热传质的有限元数值计算

发布时间：2021-10-15 12:02

　　自纳米流体面世以来,因其优异的传热性能,被大量应用于工业生产和科学研究领域,有效地解决了传统意义上的传热工质已经难以满足现代工业设备的能量运输需求的难题。虽然拥有广泛的应用前景和发展潜力,纳米流体强化传热的系统理论还没有足够完善,仍有很多学者在该领域中投入了大量精力对纳米流体相关的各类问题进行研究。许多典型的纳米流体的流动传热问题,从建模仿真计算的角度来看,可以将其简化为某些非线性偏微分方程来进行求解。有限元方法就是能够有效求解非线性偏微分方程的近似解的常用方法。通过对当前纳米流体建模仿真及应用的最新科研成果的研究分析,从系统科学的角度出发,综合了新能源、流体力学及传热学、数值分析、磁流体动力学等多门学科交叉内容,重点研究了几种典型的非牛顿纳米流体的边界层流动和传热传质模型。考虑了模型中流体的非牛顿性、面板的非线性和热辐射特性等几个更符合实际的相关问题,建立了相应的数学模型。提出了基于相似变换和有限元Galerkin方法求解非线性偏微分方程组的数值计算方法,对所建立的非牛顿纳米流体的流动传热模型进行了数值模拟,并讨论了相关参数对纳米流体流动状态的影响。对文中非线性系统模型进行分析,具有... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究目的及意义
    1.4 本文研究内容及技术路线
第2章 理论基础与计算方法
    2.1 流体边界层理论
    2.2 流体运动基本理论
    2.3 有限元方法(FEM)简介
    2.4 本章小结
第3章 非牛顿纳米流体沿非线性拉伸平板流动和传热传质
    3.1 引言
    3.2 数学模型的建立
    3.3 相似变换和Galerkin有限元法
    3.4 模型求解与结果分析
    3.5 本章小结
第4章 非牛顿纳米流体沿附加磁场的拉伸平板MHD流动
    4.1 引言
    4.2 数学模型
    4.3 相似变换和Galerkin有限元方法
    4.4 结果分析与讨论
    4.5 本章小结
第5章 非牛顿纳米流体在拉伸平板上的MHD混合对流的驻点流动问题
    5.1 引言
    5.2 数学模型
    5.3 相似变换与Galerkin有限元方法
    5.4 结果分析与讨论
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]三角形封闭腔内内含旋转柱体时碳化硅-乙二醇纳米流体层流混合对流传热特性研究（英文）[J]. Yu-fei WANG,Xu XU,Tian TIAN,Li-wu FAN,Wen-long WANG,Zi-tao YU.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2015(06)
[2]纳米流体能量传递理论与应用[J]. 宣益民.  中国科学:技术科学. 2014(03)
[3]MHD流动的有限元数值模拟[J]. 梅立泉,张红星.  工程数学学报. 2013(03)
[4]微极流体向受热面的MHD驻点流动[J]. M·阿斯拉夫,M·M·阿斯拉夫,黄锋.  应用数学和力学. 2011(01)

博士论文
[1]纳米流体热质传递机理及光学特性研究[D]. 方晓鹏.南京理工大学 2013
[2]同伦分析方法在边界层流动及纳米流体流动问题之应用[D]. 樊涛.上海交通大学 2012
[3]纳米流体输运性质作用机理的分子动力学模拟研究[D]. 陈俊.清华大学 2011
[4]纳米流体强化传热的实验和数值模拟研究[D]. 张邵波.浙江大学 2009
[5]纳米流体强化传热机理研究[D]. 李强.南京理工大学 2004

硕士论文
[1]纳米流体Rayleigh-Benard自然对流流动及换热的数值模拟[D]. 程莹莹.东北电力大学 2016
[2]磁流体自由表面流动及传热特性的数值研究[D]. 方莹.南京航空航天大学 2007



本文编号：3437967