国家自然科学基金(51106144)
- 作品数：9 被引量：23H指数：3
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- 封闭腔内Al_2O_3-EG纳米流体自然对流传热特性的数值研究被引量：6
- 2014年
- 对梯形封闭腔内Al2O3-EG纳米流体自然对流传热进行了数值模拟,讨论了封闭腔尺寸比、瑞利数、纳米颗粒体积分数以及布朗运动对自然对流流动与传热特性的影响。数值模拟结果表明在考虑布朗运动时,腔体尺寸比与瑞利数对流动传热均有很大影响,且尺寸比为0.5时,对流换热平均Nusselt数达到最大值。随着纳米颗粒体积分数的增加,纳米流体换热效果逐渐增强;但当忽略布朗运动时,添加纳米颗粒削弱了换热效果。
- 王宇飞徐旭王文龙范利武俞自涛
- 关键词：自然对流
- 圆环腔内纳米流体自然对流的数值研究被引量：2
- 2013年
- 采用Fluent软件对圆环封闭腔内的Ag-水纳米流体自然对流传热进行数值模拟,着重分析在不同瑞利数下Ag纳米颗粒的添加量和圆环内外壁半径比对圆环传热性能的影响.研究结果表明,随着瑞利数的增加,圆环间的换热强度不断加剧,换热由热传导逐渐向对流转变.添加纳米颗粒降低了换热性能,且随着颗粒浓度的增加换热效果不断恶化;同时,圆环半径比对换热有很大的影响,对一定的瑞利数而言随着半径比的减小,换热性能逐渐增强,且增大的趋势越来越显著.
- 王文龙徐旭王宇飞范利武俞自涛
- 关键词：纳米流体数值模拟自然对流
- 放热流体在多孔渗流水平圆柱外的自然对流
- 2013年
- 针对等温加热的多孔渗流水平圆柱体浸没在放热流体中的层流自然对流传热问题采用摄动法进行分析.圆柱体的多孔渗流特性用圆柱壁面的法向速度进行表示.通过摄动法对自然对流传热的边界层方程进行近似分析,并利用龙格-库塔方法求得方程的数值解,得到自然对流的速度与温度场以及沿圆柱体壁面的努塞尔数分布.结果表明,在有壁面外法向速度时,圆柱体的局部换热受到抑制;然而壁面吸入或流体放热效应都对局部努塞尔数有增强效果.圆柱体的平均努塞尔数随着流体放热的增加或壁面内法向速度的减小而降低.在流体放热恒定时,壁面流出效应对整体换热的影响并不明显.
- 曾轶洪荣华范利武徐旭俞自涛胡亚才
- 关键词：摄动法
- 双绝热圆柱对水平三角腔内自然对流影响的数值研究被引量：2
- 2013年
- 针对含双绝热圆柱的底部加热水平等腰三角腔内空气的稳态层流自然对流开展研究.通过有限容积法对控制方程进行了数值求解,其中瑞利数的变化范围为104 ～106,圆柱体的尺寸比则分别为0（无圆柱体）、1/8和1/4.基于计算结果对自然对流的流动与传热特性随瑞利数和尺寸比的变化规律进行了分析和讨论.结果表明,双绝热圆柱的存在较大程度上改变了三角腔内自然对流的流型和温度场分布,但对整体传热影响较小,仅略微提高了平均努赛尔数,强化传热的效果在尺寸比为1/8时较为明显.
- 王文龙王宇飞范利武徐旭俞自涛
- 关键词：自然对流强化传热
- 瞬态热线法导热系数测量实验数据处理方法的研究被引量：9
- 2015年
- 为克服瞬态热线法导热系数测量中实验数据处理一般方法的弊端，将数值模拟引入实验数据处理过程，并通过比较理论计算曲线与实验曲线的符合程度来获得最终的实验结果。通过不同方法对实验数据处理结果的比较分析表明，所使用的方法可以更好地处理瞬态热线法导热系数测量数据，同时，与传统方法相比，采用较少的数据点即可得到正确的结果。研究结果不仅可以改进瞬态热线法导热系数实验数据的分析方法，而且对实验系统的设计与搭建也有借鉴意义。
- 潘江林娜王玉刚徐旭
- 关键词：计量学导热系数数据处理数值模拟有限容积法
- 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)
- 2015年
- 目的:明确在封闭腔内放置旋转柱体时,柱体尺寸及转速对不同浓度下纳米流体的流动传热的影响。创新点:1.数值模拟中采用的碳化硅-乙二醇(Si C-EG)纳米流体的重要热物性参数均为实验测量值;2.考虑封闭腔内柱体的动态旋转对腔内纳米流体流动传热的影响。方法:基于对Si C-EG纳米流体导热系数与粘度的实验测量,采用数值模拟方法探究封闭腔内旋转柱体、纳米流体浓度以及瑞利数对SiC-EG纳米流体流动传热性能的影响。结论:1.在柱体的旋转方向与由自然对流引起的纳米流体流动方向相同的情况下,置于腔内的旋转柱体可以起到强化传热的效果。2.二者旋转方向相反时情况较为复杂,当柱体尺寸较小且柱体转速较低时削弱传热效果;当柱体尺寸较大且转速较高而引发的强制对流占主导地位时,将对腔内传热起到一定的强化效果。
- Yu-fei WANGXu XUTian TIANLi-wu FANWen-long WANGZi-tao YU
- 关键词：瑞利数
- 封闭腔内MWCNT纳米流体自然对流传热的数值模拟被引量：1
- 2014年
- 采用Fluent软件对封闭腔内纳米流体层流自然对流换热进行了数值模拟研究.重点分析了Ra数和纳米颗粒的体积分数对自然对流换热特性的影响.数值模拟结果表明:在机油中添加多壁碳纳米管(MWCNT)粒子并没有提高基液的自然对流传热特性;对于给定的Ra数下,随着纳米颗粒体积分数的增大,纳米流体的传热特性也随之减弱;对于给定的体积分数,随着Ra数的增大,纳米流体的传热特性显著增强,但纳米流体的传热性能比机油的要弱,且在同一体积分数下随着Ra数的增大,传热性能减弱的程度要减小.
- 楼彬徐旭王文龙王宇飞
- 关键词：封闭腔自然对流数值模拟
- 基于LED灯具热流场分布均匀化的散热设计被引量：1
- 2015年
- 本文首先运用耦合传热理论与EFD软件,对一种LED灯具的温度场、流场、压强场进行仿真,再对仿真结果图进行图像处理,提取热流场分布的边缘曲线,并以此曲线方程为依据,在总重量不变的情况下,设计了一种曲线型散热结构,可以使热流场分布均匀化,并且更有效地利用周围空气进行散热。结果表明,在20℃环境中,曲线型散热结构可使最高温升降低12℃,最大相对压强减小0.95 Pa,流场流速分布更均匀,且居于较大流速的流体比例有明显提高。为进一步简化模型,又将曲线形状的翅片优化为逐渐向两边外侧倾斜的角度型翅片,使优化后的最高温度较曲线型又下降了7.1℃。最后通过实验对比证明角度型散热结构具有更好的散热效果,且减少了对生产加工工艺的要求。
- 唐柳青余桂英唐玮王雪娇
- 关键词：LED耦合传热散热设计
- 水基碳纳米管纳米流体在矩形腔内的自然对流传热被引量：3
- 2014年
- 为了评估碳纳米管在强化传热技术中的应用潜力,采用实验方法研究水基碳纳米管纳米流体在矩形封闭腔内的自然对流传热性能,由实验得到瑞利数为1.92×10＾5～2.52×10＾6范围内不同颗粒体积分数的纳米流体沿矩形封闭腔热流方向的平均努塞尔数分布.采用瞬态热线法和旋转黏度仪测量水基碳纳米管纳米流体的导热系数和黏度,探究纳米流体导热系数和黏度与纳米颗粒体积分数的变化关系,分析纳米流体导热系数和黏度对纳米流体自然对流传热的影响.结果表明：在封闭腔内纳米流体沿热流方向的平均努塞尔数随着瑞利数的增加而增大,封闭腔内对流传热不断增强;与水的自然对流传热相比,在低瑞利数（Ra〈8.5×10＾5）时,纳米流体自然对流传热效果随着颗粒体积分数的增加而增强;在高瑞利数（Ra〉8.5×10＾5）时,体积分数为0.48%的纳米流体的平均努塞尔数比水大,自然对流传热得到强化,而体积分数为1.45%的纳米流体的平均努塞尔数比水小,自然对流传热减弱.
- 楼彬徐旭王文龙王宇飞范利武俞自涛
- 关键词：碳纳米管纳米流体自然对流
