文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文编号:123117梯形封闭腔内纳米流体自然对流传热模拟王宇飞1,徐旭1,王文龙1,范利武2,俞自涛2
(,杭州 310018;,杭州 310027)
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摘要本文以Al2O3–EG纳米流体为研究对象,进行了梯形封闭腔内自然对流传热的数值模拟,讨论了封闭腔高宽比、瑞利数(5×103-5×106),以及纳米颗粒体积分数与布朗运动对自然对流传热特性的影响。论文的研究结果验证了布朗运动对纳米流体自然对流有强化作用,分析了纳米流体在布朗运动下的传热机理。采用最小二乘法进行数据拟合,分别得到热壁面平均努赛尔数与封闭腔尺寸比及瑞利数的关联式。
关键词 Al2O3–EG纳米流体;自然对流;梯形封闭腔;布朗运动;数值模拟
Abstract A numerical study was conducted to investigate the natural convection and heat transfer of Al2O3–EG nanofluid in a trapezoidal cavity,discussing the following parameters such as a wide range of aspect ratio,Rayleigh number(5×103-5×106), solid volume fraction and Brownian motion. Research results verified that thermal conductivity enhancement of nanofluid due to Brownian motion,analyzing the heat transfer mechanism and made the fitting with relevant dates from numerical simulation based on least square method. Consequently this work gave correlation between the average Nusselt number at the hot wall,aspect ratio and Rayleigh number respectively.
Keywords Al2O3–EG nanofluid;natural convection;trapezoidal cavity;Brownian motion;numerical simulation
0 前言
近几年科学研究者相继进行了大量有关纳米流体的理论与实验研究,不断地找寻纳米流体强化传热技术的机理。随着计算机的迅猛发展,20世纪80年代数值模拟成为解决流动传热等诸多工程问题的有效方法。国内外对于纳米流体流动传热的研究主要集中在纳米流体的强迫对流与沸腾相变,对于纳米流体自然对流的传热特性探索较少,并且在纳米流体自然对流传热的研究报道中给出的实验数据与数值模拟计算结果存在出入,因此,纳米流体自然对流传热的相关数值模拟研究工作仍不完善,有待于进一步探讨。封闭腔