黏弹性纳米流体湍流对流换热直接数值模拟

工程热物理学报 , 2013, 34(5): 961-964.

黏弹性纳米流体湍流对流换热直接数值模拟

李东阳 ^1, , 李凤臣 ^2, , 阳倦成 ^3, , 张红娜 ^4, , 何玉荣 ^5, , 宇波 ^6,

1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

2.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

3.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

4.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

5.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

6.中国石油大学(北京)石油与天然气工程学院,北京 102249

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51076036, 51121004) 哈尔滨工业大学基础研究杰出人才培养计划项目(HIT.BRET1.2010008)

关键词：纳米流体 , 黏弹性流体 , 直接数值模拟 , 湍流减阻 , 强化换热

Direct Numerical Simulation on Turbulent Convective Heat Transfer of Viscoelastic-Fluid-Based Nanofluids

LI Dong-Yang ^1, , LI Feng-Chen ^2, , YANG Juan-Cheng ^3, , ZHANG Hong-Na ^4, , HE Yu-Rong ^5, , YU Bo ^6,

1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

2.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

3.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

4.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

5.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

6.中国石油大学(北京)石油与天然气工程学院,北京 102249

Keywords： nanofluids , viscoelastic-fluid , direct numerical simulation , drag-reduction , heat transfer enhancement

采用直接数值模拟方法,对黏弹性流体基纳米流体湍流在稳定加热的平板槽道区域中进行计算.假设流体为单相,利用实验数据拟合得到的公式计算流体的流变学参数,黏弹性流体网状结构和溶剂的相互作用采用Giesekus模型实现.假设温度为被动标量,对速度场无影响.计算结果显示黏弹性纳米流体具有湍流减阻效果,且与黏弹性流体基液相比,增强了换热效果.

参考文献

[1]	Juan-Cheng Yang;Feng-Chen Li;Wen-Wu Zhou;Yu-Rong He;Bao-Cheng Jiang .Experimental investigation on the thermal conductivity and shear viscosity of viscoelastic-fluid-based nanofluids[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2012(11/12):3160-3166.
[2]	廖亮 .减阻型纳米流体的管内流动与换热特性实验研究[D].上海交通大学,2009.
[3]	Li FC;Kawaguchi Y;Hishida K .Investigation on the characteristics of turbulence transport for momentum and heat in a drag-reducing surfactant solution flow[J].Physics of fluids,2004(9):3281-3295.

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