华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (2): 33-39.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.190865
所属专题: 2021年能源、动力与电气工程
何伯述1,2 应兆平1 苏良彬1 丁广超1 何頔1 段志鹏1
HE Boshu1,2 YING Zhaoping1 SU Liangbin1 DING Guangchao1 HE Di1DUAN Zhipeng1
摘要: 为研究 Al2O3-HITEC 熔盐基纳米流体在恒热流加热管内流动换热特性,采用计 算流体力学的研究方法,利用单相流热扩散模型进行了数值模拟。分析了不同质量分数 的纳米颗粒对熔盐换热性能的影响,并从流体热物性的角度探讨了换热性能改变的原 因。对比结果说明热扩散模型可以用于模拟熔盐基纳米流体管内流动换热。模拟结果表 明: 与纯熔盐管内温度分布相比,采用纳米流体降低了管内温度,且 质 量 分 数 为 0. 063% 时温度降低最明显; 4 个截面处的温度分布表明在壁面热流的作用下,熔盐和 熔盐基纳米流体的温度沿径向升高,而熔盐基纳米流体的温度比纯熔盐低,说明纳米流 体吸收和带走了更多的能量; 与纯熔盐相比,熔盐基纳米流体的换热性能提高了,证明 了添加纳米颗粒具有强化熔盐换热的效果,但强化效果并非随纳米颗粒的浓度增大而线 性变化,而是 0. 063% ( 质量分数) 的纳米流体换热强化程度最大,其在充分发展区换 热系数比纯熔盐提高了 6. 5% 。最后通过分析熔盐与熔盐基纳米流体物性变化,发现了 比热容的剧烈变化是导致换热性能变化的主要原因。
中图分类号: