许旦杰:基于LBM的磁性液体两相自然对流与传热机理的数值研究论文

许旦杰:基于LBM的磁性液体两相自然对流与传热机理的数值研究论文

本文主要研究内容

作者许旦杰(2019)在《基于LBM的磁性液体两相自然对流与传热机理的数值研究》一文中研究指出:纳米液体描述了一种由直径在1-100纳米之间的固体粒子与基载液组成的悬浮体系。由于悬浮粒子具有很高的导热系数,纳米液体的输运与传热特性大幅提升,这使其具有包括油、水、乙二醇等传统导热液体介质所不具有的独特的优势,可用作核反应堆、太阳能集热器、热管、汽车散热器、电子冷却系统等应用领域优越的功能液体材料。磁性液体是一种新型纳米功能材料。得益于独特的磁响应特性与液体流动性,磁性液体拥有广泛的应用,在减振、密封、传感、驱动、医疗、光学等诸多领域崭露头角。全面且准确地认识一般的纳米流体以及磁性液体在传热领域的独特性能具有重要的实际意义。本研究围绕这一主题,主要开展了如下的工作:(1)讨论了纳米流体以及外磁场作用下的磁性液体在传热领域的主要研究进展,对纳米流体的研究发展脉络进行了概括,对传统数值方法以及近年来出现的格子Boltzmann方法的研究现状进行了整理、对比与分析。(2)根据纳米颗粒相对于基载液体存在的主要滑移机制,引入无量纲参量与流体无量纲数,建立具有一般意义的无量纲纳米流体两相流模型;进一步引入外磁场的作用,建立磁响应的无量纲磁性液体两相流模型。(3)建立一种全新的体积分数-热格子Boltzmann方法,将基于质量守恒、动量守恒以及能量守恒描述纳米流体两相流动的偏微分控制方程直接考虑进模拟计算与演化当中;建立磁响应体积分数-热格子Boltzmann方程,将外磁场的作用考虑进模拟算法之中。(4)利用C++语言独立编写程序实现格子Boltzmann方法的模拟算法,并利用程序对计算流体力学与计算传热学经典算例进行模拟,将结果比对基准解,验证程序的准确度与可靠性。(5)以铜-水纳米流体为例研究纳米流体方腔两相自然对流,总结其流动与传热特性,分析相对于传统的单相模型,采用两相模型的必要性条件。(6)以水基四氧化三铁磁性液体为例研究磁性液体在恒定梯度外磁场作用下表现出来的流体力学与传热学特性,探讨外磁场对于流动与传热产生的影响,以及这些影响的大小和流体自身的物理性质之间存在的关系。本论文共有图28幅,表5个,参考文献88篇。

Abstract

na mi ye ti miao shu le yi chong you zhi jing zai 1-100na mi zhi jian de gu ti li zi yu ji zai ye zu cheng de xuan fu ti ji 。you yu xuan fu li zi ju you hen gao de dao re ji shu ,na mi ye ti de shu yun yu chuan re te xing da fu di sheng ,zhe shi ji ju you bao gua you 、shui 、yi er chun deng chuan tong dao re ye ti jie zhi suo bu ju you de du te de you shi ,ke yong zuo he fan ying dui 、tai yang neng ji re qi 、re guan 、qi che san re qi 、dian zi leng que ji tong deng ying yong ling yu you yue de gong neng ye ti cai liao 。ci xing ye ti shi yi chong xin xing na mi gong neng cai liao 。de yi yu du te de ci xiang ying te xing yu ye ti liu dong xing ,ci xing ye ti yong you an fan de ying yong ,zai jian zhen 、mi feng 、chuan gan 、qu dong 、yi liao 、guang xue deng zhu duo ling yu chan lou tou jiao 。quan mian ju zhun que de ren shi yi ban de na mi liu ti yi ji ci xing ye ti zai chuan re ling yu de du te xing neng ju you chong yao de shi ji yi yi 。ben yan jiu wei rao zhe yi zhu ti ,zhu yao kai zhan le ru xia de gong zuo :(1)tao lun le na mi liu ti yi ji wai ci chang zuo yong xia de ci xing ye ti zai chuan re ling yu de zhu yao yan jiu jin zhan ,dui na mi liu ti de yan jiu fa zhan mai lao jin hang le gai gua ,dui chuan tong shu zhi fang fa yi ji jin nian lai chu xian de ge zi Boltzmannfang fa de yan jiu xian zhuang jin hang le zheng li 、dui bi yu fen xi 。(2)gen ju na mi ke li xiang dui yu ji zai ye ti cun zai de zhu yao hua yi ji zhi ,yin ru mo liang gang can liang yu liu ti mo liang gang shu ,jian li ju you yi ban yi yi de mo liang gang na mi liu ti liang xiang liu mo xing ;jin yi bu yin ru wai ci chang de zuo yong ,jian li ci xiang ying de mo liang gang ci xing ye ti liang xiang liu mo xing 。(3)jian li yi chong quan xin de ti ji fen shu -re ge zi Boltzmannfang fa ,jiang ji yu zhi liang shou heng 、dong liang shou heng yi ji neng liang shou heng miao shu na mi liu ti liang xiang liu dong de pian wei fen kong zhi fang cheng zhi jie kao lv jin mo ni ji suan yu yan hua dang zhong ;jian li ci xiang ying ti ji fen shu -re ge zi Boltzmannfang cheng ,jiang wai ci chang de zuo yong kao lv jin mo ni suan fa zhi zhong 。(4)li yong C++yu yan du li bian xie cheng xu shi xian ge zi Boltzmannfang fa de mo ni suan fa ,bing li yong cheng xu dui ji suan liu ti li xue yu ji suan chuan re xue jing dian suan li jin hang mo ni ,jiang jie guo bi dui ji zhun jie ,yan zheng cheng xu de zhun que du yu ke kao xing 。(5)yi tong -shui na mi liu ti wei li yan jiu na mi liu ti fang qiang liang xiang zi ran dui liu ,zong jie ji liu dong yu chuan re te xing ,fen xi xiang dui yu chuan tong de chan xiang mo xing ,cai yong liang xiang mo xing de bi yao xing tiao jian 。(6)yi shui ji si yang hua san tie ci xing ye ti wei li yan jiu ci xing ye ti zai heng ding ti du wai ci chang zuo yong xia biao xian chu lai de liu ti li xue yu chuan re xue te xing ,tan tao wai ci chang dui yu liu dong yu chuan re chan sheng de ying xiang ,yi ji zhe xie ying xiang de da xiao he liu ti zi shen de wu li xing zhi zhi jian cun zai de guan ji 。ben lun wen gong you tu 28fu ,biao 5ge ,can kao wen suo 88pian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的许旦杰,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于磁性液体论文,纳米流体论文,固液两相流论文,自然对流论文,强化换热论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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