納米流體作為新型換熱工質(zhì),由于其具有高導熱系數(shù)等優(yōu)點而備受廣大學者的關(guān)注,其在強化換熱領(lǐng)域有著重大研究意義。目前對納米流體的研究主要針對納米流體的制備、穩(wěn)定性研究及對流和沸騰換熱機理的試驗研究,而數(shù)值模擬方法方面的研究較少,特別是納米流體沸騰換熱的數(shù)值研究。本研究基于ANSYS Fluent軟件,對管內(nèi)納米流體的流體流動和傳質(zhì)傳熱以及沸騰蒸發(fā)相變過程都進行了全方位的研究。本研究從以下幾個方面展開:(1)系統(tǒng)的總結(jié)了現(xiàn)有納米流體流動和換熱的數(shù)學模擬和研究方法,概括了針對納米流體模擬研究的主要處理方式和最適宜的模擬方法,同時對RPI壁面蒸發(fā)沸騰模擬,非平衡過冷沸騰模型,臨界熱流條件模型等三種主要壁面沸騰模型的具體實現(xiàn)機理進行了探討,并且闡述了最適宜于納米流體蒸發(fā)沸騰過程模擬的各相的相間互相作用力模型和考慮納米顆粒影響的壁面蒸發(fā)沸騰修正模型;(2)對環(huán)管內(nèi)的納米流體強制對流換熱過程進行了數(shù)值模擬研究,得出當環(huán)管徑向節(jié)點數(shù)為10,軸向節(jié)點數(shù)為2101,且第一層網(wǎng)格厚度在0.06～0.09mm之間時,具有最好的試驗對比精度。此外,采用RNG k-ε模型所得模擬結(jié)果與試驗結(jié)果最為接近,而SST k...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１對流模擬幾何模型和邊界條件示意圖

第３章納米流體強制對流換熱數(shù)值研宂??第３章納米流體強制對流換熱數(shù)值研究??在近壁面?zhèn)鳠徇^程中，最主要的熱量傳遞方式是通過流體的對流換熱進行的。??因此對管內(nèi)強制對流換熱進行系統(tǒng)的研究是進一步研究近壁面蒸發(fā)沸騰的基矗??在本章中，將通過計算流體力學（ＣＦＤ）方法研究納米流體在壁面....

圖３－２網(wǎng)格最佳劃分策略下努賽爾數(shù)模擬與試驗結(jié)果對比圖??３．３納米流體對流換熱模擬影響因素研究??

第３章納米流體強制對流換熱數(shù)值研宄??了負偏差，這種現(xiàn)象有可能表面模擬某環(huán)節(jié)發(fā)生了性質(zhì)上的轉(zhuǎn)變，因此最佳的第一??層近壁面網(wǎng)格厚度設(shè)置應(yīng)保持在０．０６？０．０９ｍｍ之間，即大致為環(huán)管直徑的１％？１．５％??之間。??在最佳網(wǎng)格劃分策略下，即徑向保持１０?Ｐ點，軸向保持２１０１節(jié)點....

圖３－３不同湍流模型下努塞爾數(shù)模擬與試驗結(jié)果對比??

?山東大學碩士學位論文???擬努賽爾數(shù)與試驗結(jié)果的對比見圖３－３，不同模型環(huán)管內(nèi)部流場和溫度場分布的對??比見圖５－３。??從圖３－３的對比結(jié)果可以看出，ＲＮＧｋ－ｅ模型所得模擬結(jié)果與試驗結(jié)果最為??接近，而ＲＳＭ模型則全管長上都與試驗結(jié)果具有一定的負偏差，但是通過ＳＳＴ??ｋ－....

圖３－５不同Ａ１２０３顆粒濃?

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本文編號：3960389