作為一種能有效的強(qiáng)化對(duì)流換熱的新型功能性熱流體,相變微膠囊懸浮液在生產(chǎn)生活中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本文主要對(duì)相變微膠囊懸浮液的自然對(duì)流性能以及動(dòng)載對(duì)其影響進(jìn)行了研究。論文首先建立了二維封閉方腔側(cè)加熱自然對(duì)流模型,使用Fluent軟件進(jìn)行了模擬計(jì)算。通過(guò)比較數(shù)值計(jì)算結(jié)果與參考文獻(xiàn)值,驗(yàn)證了模型和計(jì)算方法的正確性。其次,基于等效比熱模型建立了含有相變微膠囊的懸浮液自然對(duì)流的數(shù)學(xué)模型,分析了相變微膠囊對(duì)于對(duì)流換熱的強(qiáng)化作用。結(jié)果表明,在相同瑞利數(shù)的情況下,不同體積分?jǐn)?shù)的相變微膠囊懸浮液的溫度分布基本相同,隨著懸浮液體積分?jǐn)?shù)的增加,流體粘度增大且流速降低,懸浮液的強(qiáng)化作用隨著微膠囊體積分?jǐn)?shù)的增大而增大,體積分?jǐn)?shù)為0.15的懸浮液的對(duì)流換熱強(qiáng)度提升了約25%;在相同體積分?jǐn)?shù)情況下,方腔內(nèi)對(duì)流換熱強(qiáng)度隨著瑞利數(shù)Ra的增大而增大。隨后,基于等效比熱模型建立了三維方腔下的相變微膠囊懸浮液自然對(duì)流模型�？疾炝巳齻�(gè)坐標(biāo)軸方向以及復(fù)合情況下動(dòng)載對(duì)懸浮液對(duì)流換熱性能的影響。數(shù)據(jù)表明,在與溫度梯度和重力均垂直的方向上,動(dòng)載對(duì)于對(duì)流換熱強(qiáng)度的影響主要取決于其大小,隨著動(dòng)載的增大,對(duì)流換熱強(qiáng)度也隨之增大。在與溫度梯度...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1相變微膠囊微觀結(jié)構(gòu)

由于相變材料選擇的靈活性，所以添加相變微膠囊的傳熱介質(zhì)可以滿足，具有很強(qiáng)的適用性。與之相比，目前投入大規(guī)模商用的相變蓄能技術(shù)僅以及一些無(wú)機(jī)水合鹽，它們的缺點(diǎn)是傳熱性能較差導(dǎo)致的儲(chǔ)熱能力降低。度，目前還未有成熟的應(yīng)用，所以相變微膠囊材料具有廣泛的應(yīng)用前景。統(tǒng)的儲(chǔ)能或傳熱工質(zhì)相比，相....

圖2.1豎平板上的自然對(duì)流邊界層

對(duì)流[24]。自然對(duì)流及其換熱過(guò)程普遍存在于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，比環(huán)流、無(wú)風(fēng)扇被動(dòng)散熱的電子元器件、房屋內(nèi)的暖氣供應(yīng)、小型電機(jī)和室以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)有害煙塵的蔓延等。與強(qiáng)迫對(duì)流不同，自然對(duì)流過(guò)程中并產(chǎn)生對(duì)流的原因是因?yàn)椴痪鶆虻臏囟葓?chǎng)導(dǎo)致了流體內(nèi)部不均勻的密度場(chǎng)，部的浮升力是流體運(yùn)....

圖2.2封閉腔內(nèi)側(cè)加熱自然對(duì)流示意圖

圖2.2封閉腔內(nèi)側(cè)加熱自然對(duì)流示意圖腔內(nèi)自然對(duì)流，通常用努賽爾數(shù)Nu（Nusselt），來(lái)評(píng)價(jià)腔體hLNu熱系數(shù)，為導(dǎo)熱系數(shù)，L為方腔的特征長(zhǎng)度。腔內(nèi)自然對(duì)流，流動(dòng)的發(fā)展主要經(jīng)歷三個(gè)階段[30]：初始流動(dòng)階階段。初始階段時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)類似于豎立的熱平板在大的....

圖2.3高寬比和Ra對(duì)流態(tài)的影響

圖2.3高寬比和Ra對(duì)流態(tài)的影響膠囊懸浮液囊懸浮液是通過(guò)向單相流體中加入相變微膠囊顆粒而形成的一種混合包裹著相變材料，在相變過(guò)程中能吸收和放出大量的熱量，使得制得的合液在相變溫度范圍內(nèi)具有很大的等效比熱[33]。一般來(lái)說(shuō)，相變微膠囊流體，其物理性質(zhì)受載流體和芯材兩種材料的....

本文編號(hào)：3922905