磁场诱导矩形通道内铁磁流体流动及强化传热

作     者：王翠华 贾泽鹏 隋佳旭 王鑫皓 张先珍 龚斌 WANG Cuihua;JIA Zepeng;SUI Jiaxu;WANG Xinhao;ZHANG Xianzhen;GONG Bin

作者机构：沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142 

出 版 物：《化学工程》 (Chemical Engineering(China))

年 卷 期：2024年第52卷第6期

页      面：6-11,39页

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：辽宁省教育厅面上项目(LJKZ0447 LJKMZ20220775) 

主　　题：铁磁流体 矩形通道 磁场 强化传热 旋流流动 

摘      要：为深入研究外加磁场作用下矩形通道中铁磁流体的流动及换热性能,基于有限体积法对其进行数值仿真计算。分析铁磁流体在不同雷诺数Re、磁场强度B下对努塞尔数Nu及流体阻力系数f的影响,重点对比3种热边界条件下磁场诱导铁磁流体旋流流动的特点、强化传热效果及综合强化性能。结果表明:当外加磁场作用于铁磁流体时,由于磁场-流场-温度场的协同作用,3种热边界条件下,矩形通道内的铁磁流体均产生不同结构的旋流流动,明显强化其传热效果,且施加的磁场强度越大,强化传热效果越好,综合性能更优。在研究范围内,通过对3种热边界条件的比较,四面受热、上下两面受热和底面受热的综合强化因子最大值分别达到了1.372、2.277、2.299。