纳米颗粒对超临界二氧化碳流体传热特性的影响

作     者：代威 刘丽丽 杨智 廖传军 陆浩然 DAI Wei;LIU Lili;YANG Zhi;LIAO Chuanjun;LU Haoran

作者机构：北京宇航系统工程研究所北京100076 西安航天神舟建筑设计院有限公司北京分公司北京100040 广东工业大学材料与能源学院广州510006 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：142-149页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：纳米颗粒 超临界二氧化碳 数值模拟 传热特性 温度分布 

摘      要：针对超临界二氧化碳纳米流体,采用数值模拟方法研究了纳米颗粒体积分数、壁面热流密度对其在水平管内传热特性的影响。结果表明:当给定入口质量流量,纳米颗粒的掺杂会增大流体密度,入口流速因此而减小,不利于传热;但纳米颗粒的掺杂使得纳米流体热导率显著增大,这有助于提升壁面热流向体相空间的传输速率。因此纳米粒子体积分数越大,其体相流体温度在沿程方向上升温速率也越快。当壁面热流密度q=30 kW·m^(-2)时,纳米流体在沿程方向上均具有传热强化效果;在更高热流密度时,纳米流体仅在流动充分发展初期具有强化传热效果,在换热管末端其传热效果随体积分数增加显著恶化。