Al₂O₃/Cu混合纳米流体在自激振荡换热管中的场协同性能分析

摘要

添加纳米颗粒是改善流体传热特性的有效途径之一.基于自激振荡腔的脉动性能和混合纳米流体的高热导率，提出了一种混合纳米流体无源脉动强化传热机制.采用大涡模拟湍流模型分析了Al₂O₃/Cu混合纳米流体在自激振荡换热管中壁面换热系数（h）与温度协同角（β）之间的关系，同时结合场协同原理分析了不同结构参数（a）对速度矢量与温度梯度之间的夹角以及速度矢量与压力梯度之间的夹角的影响，并获得了最佳a配比.结果表明，h与β之间存在着显著的负相关关系，α和管径比（d₂/d₁）对协同性能有较大影响，当α=120°、d₂/d₁=2.0时，自激振荡换热管具有最佳的协同性能.

关键词

自激振荡腔 / 混合纳米流体 / 场协同原理 / 脉动强化传热