非稳态纳米流体在加磁场平行板间流动的传热分析

本研究采用微分变换法和Akbari-Ganji法,研究了施加均匀磁场对纳米流体在两个无限平行板间流动的自然对流传热的影响。在得到控制方程并在特定边界条件下求解问题后,研究了Prandtl数、挤压次数、Schmidt数、Hartmann数、Eckert数、布朗运动参数和热电泳参数等主要参数的影响。将相似变换用于求解常微分方程组,并与Rung-Kutta四阶数值法进行对比。研究结果表明,增加挤压次数会导致速度减慢,增加Hartman数也有类似的影响。此外,温度随着Hartman数、Eckert数和热电泳参数的增大而升高,且与Prandtl数成正比。我们对比研究了Akbari-Ganji法和微分变换法求解非线性微分方程,结果表明,前者需要的计算步骤更少和计算时间更短,是一种更有效的方法。使用建议的方法获得的解与文献中的解一致。这些结果有助于研究人员更快、更容易地进行分析,并为纳米流体在电磁场存在下流动的复杂行为提供重要见解。

液态铅铋合金自然循环实验与数值模拟

铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)自然循环流动与输传热特性的研究,对自然循环铅铋快堆的设计运行、提高反应堆自然安全性能有重要意义。为进一步探究铅铋合金的自然循环流动传热特性,本文基于自然循环理论分析,并结合其他冷却剂介质(钠、水),对比研究了LBE自然循环稳态流动与输传热行为规律与特点;同时基于LBE自然循环瞬稳态实验,对快堆系统分析程序FRTAC模拟LBE瞬、稳态自然循环的适宜性进行了初步验证;基于FRTAC程序计算,量化分析了不同运行工况、回路流道结构参数和回路阻力等因素对LBE自然循环的影响。结果表明,不同因素对LBE自然循环的影响程度不同,不同的回路运行温度水平对自然循环流动特性影响较小,而传热特性受回路不同运行温度水平影响的敏感性相对较大;自然循环高度(冷热心位差)对自然循环质量流量影响较显著。此外,回路整体管径增大将导致循环质量流量增加,加热区内温升与换热温差降低。