波壁管内Cu-醇基纳米流体的强化换热研究

张亮; 张安龙; 曲平平; 荆宇燕

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波壁管内Cu-醇基纳米流体的强化换热研究

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随着科技的进步,热交换设备的热负荷与传热强度不断增大,传统的醇类冷却剂不足以满足换热设备的冷却要求,通过向传统醇类冷却剂中加入Cu纳米粒子从而形成Cu-醇基纳米流体。对Cu-乙醇、Cu-乙二醇、Cu-丙二醇三种Cu-醇基纳米流体在波壁管中的换热特性进行数值模拟研究,同时采用分子动力学计算了Cu-醇基纳米流体的导热系数,分析了雷诺数Re与纳米颗粒体积分数φ对纳米流体的换热特性的影响。结果表明,在相同条件下,纳米流体的导热系数比基液大,且随着φ的增加而增大,通过比较这三种Cu-醇基纳米流体的导热系数,发现Cu-丙二醇纳米流体的导热系数的增幅最大;同时发现纳米流体的对流换热系数与基液相比有所提高,且随着φ的增加而增大;Cu-醇基纳米流体在强化传热的同时也会产生更大的阻力损失,且该损失随着φ的增大而增大;用性能评价因子PEC对波壁管内流体的对流换热系数与摩擦阻力系数进行综合分析。发现在三种Cu-醇基纳米流体中,Cu-丙二醇纳米流体具有最好的综合换热性能。

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来源
《科学技术与工程》 |2022年第14期|5615-5620|共6页
作者
张亮; 张安龙; 曲平平; 荆宇燕;
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作者单位

燕山大学车辆与能源学院;

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正文语种 chi
中图分类传热学;
关键词
波壁管; 数值模拟; 分子动力学; 换热特性; 综合换热性能;

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