磁场对微通道内纳米磁流体流动换热性能研究

为探究磁场强度和磁场方向对微通道内Fe_(3)O_(4)-H_(2)O纳米磁流体流动换热性能的影响,采用数值模拟的方法,以矩形微通道热沉为研究对象,对不同磁场强度和磁场方向作用下的微通道,在雷诺数为200—500之间展开仿真研究,模拟微通道内流体工质流动换热过程。结果表明:进出口压降随雷诺数的增大而增大,且随着磁场强度的增大,压降的增大趋势愈显著;微通道的换热性能随着磁场强度的增大,呈现出先增大后减小的趋势。研究发现Z(水平)方向磁场作用力造成的压力损失最大,对换热性能的提升最为明显,综合换热性能最佳,Y(竖直)方向次之,X(沿程)方向与无磁场作用时数值接近且最小。

流道缩扩比对半波纹微通道流动和传热特性的影响

为探究流道缩扩比对半波纹微通道流动和传热特性的影响,设计了5种不同缩扩比的半波纹微通道模型,并对各通道内的层流流动(200<Re<1000,Re为雷诺数)和传热进行了数值模拟研究。结果表明,半波纹微通道的压降和努塞尔数随着流道缩扩比的减小而增大;与光滑微通道相比,半波纹微通道具有更优的传热性能但压降损失也更高;引入η作为综合性能指标,发现减小流道缩扩比是提高半波纹微通道综合换热能力的有效方式,且当Re>490时,其综合换热能力均优于光滑微通道。

基于纳米磁流体微通道内流动换热性能研究

为探究磁场强度和肋片高度对微通道内Fe_(3)O_(4)-H_(2)O纳米磁流体流动换热性能的影响,采用数值模拟的方法,以开放式间断微通道热沉为研究对象,在雷诺数为200到500之间展开数值模拟研究,模拟微通道内流体工质流动换热过程。结果表明:进出口压降随雷诺数的增大而增大,且随着磁场强度的增大,压降的增大趋势愈显著;微通道的换热性能随着磁场强度的增大,呈现出先增大后减小的趋势;通过增加肋片高度,可以有效的提高热沉的传热性能。研究发现,开放型微通道综合换热性能优于封闭型,在所研究的参数范围内,微通道肋片高度达到0.9 mm时,综合换热性能和均温性最佳。