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微尺度流动介绍


6.结论
本文研究了一种在管道内的反向流动的三维层流混合对 流流动的模拟,研究了台阶高度对流动和传热特性的影响。 管子的高度,和下游步长是随着雷诺数分别固定为:但台 阶高度分别为。复杂的三维流体从与相邻的侧壁回旋和逆 流区域的步骤下游发展。流体在分离的区域中,撞击阶梯 壁产生最大的努塞尔数,在附着区域产生最小的努塞尔数。 结果表明,附着区域长度和努塞尔数和侧壁反向流动区域 的大小随着台阶高度的增加而增加。
5. 结果与讨论
5.1横向速度分布 速度沿X轴和Y轴的台阶高度方向展开,如图
5. 结果与讨论
5. 结果与讨论
5.2 静压
在这一部分中,不同台阶高度的阶梯和直 壁静压的影响如图
5. 结果与讨论
5.3表面摩擦 本节介绍了不同台阶高度对下游和直壁表面摩擦系 数的影响如图:
5. 结果与讨论
5.4 努塞尔数
3.数值求解
利用有限体积法与相应的边界条件求解上述方程。 用二阶差分方程求解对流项,SMILPE算法求解流场。 在能量和动量方程扩散项由二阶中心差分近似得到。在 x方向上,网格被阶梯壁和再附着点附近用于确定梯度 的变化利率。但在该点的下游用粗糙的网格划分,在Y 方向,网格是集中在顶部,底部的墙和直接在步确定数 值模拟的精度和节省网格大小和计算时间。在模拟过程 中考虑了网格系统的四边形和非均匀单元。每一个保守 的变量的残余和计算和存储在每个迭代结束。
4.网格独立性研究与代码验证
网格独立测试使用几个网格密度和分布,以确 保一个网格独立的解决方案。由网格测试,考 虑ethylene-sio2作为工作流体流过一个落后面临 雷诺兹数35步。解决方案进行了不同的网格数 和密度,这是解释在表3。
4.网格独立性研究与代码验证
目前的数值解验证与几个以前的研究,如图2和3 所示。
2.实验原理
2.2控制方程
在直角坐标系中的连续性,动量和能量控制方程如下:
2.实验原理
2.实验原理
2.3边界条件
上述控制方程的边界条件为:
在管道入口流量是平均速度U1充分发展。因此,入口 速度分布是抛物线。充分发展的流动与热条件在计算域 出口段令所有的数量流向梯度,出口段为零。
2.实验原理
2.3边界条件
本节提出了台阶高度对努塞尔数的影响。努塞尔数 急剧增加到最大值是在台阶壁附近。这是因为冷回 流区域与热的下游壁接触,形成漩涡流。这种突然 的收缩减少了温差。而且努塞尔数略有增加,直到 达到最大值。当温差减少到最小值的时候,努塞尔 数也随之减小。在直壁墙上,努塞尔数以一个较高 的值朝着通道口处减小。如图
2.实验原理
2.1物理模型和假设
2.实验原理
2Байду номын сангаас1物理模型和假设
分别选取来研究高阶的影响。为了确保进出口的充分 流动,下游壁长度选取,上游长度选取。通道的宽度和 高度分别为和。直壁温度和下游壁热流分别固定在323K 和12W。在管入口的流量是稳定的、充分发展动力。在 管道出口各种数量的流向梯度设置为零。台阶壁,侧壁 和所有的上游侧壁被认为是绝热表面。假定基液和纳米 粒子具有热平衡和无滑移条件发生。
1.背景意义
1.2研究现状
研究三维流体流动和传热的台阶尺度,以实验和数值模拟为研究手 段。三维微台阶效应(MBFS)利用纳米流体似乎已经过去了。本研究 探讨层流强迫对流超过一个台阶三维微尺度(MFFS)和后向台阶微尺 度(MBFS)放在一个流动的流体的水平管。体积分数值为4%的二氧 化硅纳米颗粒浸渍在乙二醇为基液。结果显示,努塞尔数,表面摩擦 系数,对于层流混合对流速度分布在三维MBFS结果是用来说明步骤高 度对这些参数的影响。
微尺度后向台阶高度对流体流动和传热 特性的混合影响
CONTENTS
Outline
1.背景意义 2.实验原理 3.数值求解 4.网格独立性研究与代码
验证 5.结果分析
6.结论
1.背景意义
1.1背景
流动分离的过程伴随着不断恢复,这是因为突然的几何 膨胀或压缩。这一现象在许多工程的设计中起着重要的作用, 如需要加热或冷却的应用程序操作。结果显示,在恢复区域 有大量高低能的物质发生。结果显示,后置步骤的最大努塞 尔特数大约是平板的两倍。然而,前置步骤最大的努塞尔特 数是平板的2.5倍。以沉浸在纳米级粒子传统的基础油为技 术手段来增强纳米流的传热速度。许多研究人员已经研究了 纳米流体对增强传热和流体流动的影响。
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