SiO_(2)纳米流体射流冲击泡沫金属的传热分析

作者：刘燚; 张忠立^*; 金愿; 胡馨丹; 邹冰妍; 刘贝贝

来源：中国测试, 2023, 1-10.

• 高浓度SiO_(2)纳米流体
• 线性变化孔隙率
• 射流冲击
• 泡沫金属
• 数值模拟

采用SiO2纳米流体射流冲击线性变化孔隙率的泡沫金属来强化传热，以获得更好的冷却效果。本文主要通过数值模拟的方法，利用Brinkman-Forchheimer-extended Darcy模型描述泡沫金属内部的传热。首先，分析了恒定孔隙率以及线性变化孔隙率分别受到水和SiO2纳米流体射流冲击对受热面传热的影响；其次，分析了不同孔隙率泡沫金属内部温度场的变化。结果表明: 当孔隙率ε从0.6到0.9线性变化的泡沫金属受到雷诺数Re=10000的射流冲击时，体积分数φ= 8.5%的纳米流体冲击受热面所获得的局部努塞尔数比纯水高68.1%；并且在相同的雷诺数条件下，局部努塞尔数和湍流强度与SiO2纳米流体的体积分数成正比，且体积分数越大，流体所获得的动量越高。基于模拟结果得到了线性变化孔隙率与SiO2纳米流体射流冲击的耦合可以获得更好传热效果的结论。该项研究对设备降温提供有价值的参考意义。

• 单位
  上海市计量测试技术研究院