论文部分内容阅读
本文在考虑了几种可能的影响因素之后,建立了纳米流体有效热导率模型。
本文第一章对纳米流体热导率的实验测量、理论分析研究进展作了简要的评述。然后,介绍了固-液两相混合溶液热导率研究的传统模型。第二章扼要叙述了热导率、一维热传导、接触热阻和分形理论的基本概念。第三章是本文的重点之一,根据分形理论和H-C模型,并考虑到纳米颗粒在液体中做布朗运动导致对流换热,建立了纳米流体有效热导率的分形模型。建立的模型可表示成纳米颗粒尺寸、分形维数,纳米颗粒体积分数和温度的函数。由于热边界层厚度的不确定性而引入的参数c的值与液体有关,而与投入溶液的颗粒没有关系。此外,在第三章中提出了颗粒体积分数的临界值,当溶液中颗粒体积分数达到临界值时,纳米颗粒在溶液中做布朗运动导致对流换热对纳米流体总的热导率的贡献达到最大,当颗粒浓度小于这一临界值时对流换热的贡献随着颗粒浓度的增大而增大,当颗粒浓度大于这一临界值时对流换热的贡献随着颗粒浓度的增大而减小。模型预测值与试验数据比较,两者很好地相吻合。第四章研究了纳米流体中凝聚团对纳米流体有效热导率的影响,这是本文的重点之二。目前虽然有研究者对纳米流体中的凝聚团做了定性的分析,但还没有人在理论上给出分析解,并对凝聚团进行详细的研究。第四章考虑了凝聚团的影响,建立了纳米流体有效热导率的模型,并讨论了凝聚团对纳米流体热导率性质的一些影响。定量地分析了颗粒凝聚的疏密不同及颗粒间接触的良好与否对纳米流体有效热导率的影响。模型预测值与实验值相吻合,从而证实了模型的正确性。