自激振荡脉动强化传热数值模拟及其优化设计--聚文网

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本书提出将自激振荡效应应用于脉动强化传热领域，并进行一系列仿真和数值模拟等具体研究，发现对自激振荡腔室内涡结构、位置、强度等参数进行优化后可大大提升其传热性能，该研究可为强化传热领域提供一定的理论参考。

内容简介

本书主要介绍了基于自激振荡的脉动强化传热数学建模、数值模拟及相关优化设计三个方面的内容，详细介绍了LES方法及其控制方程，同时定义了相关的流动和传热计算参数，建立了自激振荡热流道三维计算模型。对模型进行了结构化网格划分并介绍了边界条件设置；此外，为保证数值计算结果的可行性，分别对网格无关性进行了检验并验证了湍流模型的适用性。在验证模型精确度的基础上对自激振荡涡的结构特性、自激振荡脉冲效应的流场流动特性以及自激振荡脉动强化传热性能进行相关数值模拟及仿真分析，并对自激振荡腔室的减阻特性、腔室的无量纲结构、纳米流体流道结构参数以及自激振荡腔室壁面进行优化改进。

作者简介

汪朝晖教授作为项目负责人主持并完成了国家自然科学基金青年基金、国家自然科学基金面上项目、科技部国际科技合作项目、中国博士后科学基金、教育部博士点基金、湖北省重点研发计划项目、湖北省科技研究计划优秀中青年人才项目和重点项目、国家重点实验室开放基金项目、武汉市高新技术产业科技创新团队项目、武汉市学科带头人计划等纵向研究课题。

第1章绪论18.4.3Pareto解集1818.4.4中心结构与优化结构数值模拟对比1818.4.5优化后的自激振荡腔室速度流型1828.4.6壁面剪切应力变化1858.5NSGAⅡ与MOEACRL的优化结果对比1858.6本章小结187第9章自激振荡腔室壁面改进设计及热流场性能1899.1引言1899.2物理模型1899.3自激振荡腔室壁面结构优化1909.3.1自激振荡腔室结构的缺陷1919.3.2圆弧曲线形自激振荡腔室设计1929.3.3基于贝塞尔曲线的腔室设计1959.4新型结构的流动特性1979.4.1腔室内部流动特性1989.4.2出口脉动频率2009.5新型结构的换热特性2019.5.1出口平均温度2019.5.2壁面换热系数2029.6本章小结203第10章基于Al2O3纳米流体的自激振荡热流道结构参数优选20510.1引言20510.2纳米流体流动特性研究的模型构建20510.2.1物理模型20510.2.2数学模型20710.2.3纳米流体热物理性质21010.2.4网格无关性测试及模型验证21110.3纳米流体流动特性21310.3.1速度场和温度场21310.3.2壁面剪切应力21810.3.3压降和阻力系数21810.4纳米流体的传热特性21910.4.1努塞尔数21910.4.2传热性能综合评价22010.4.3纳米颗粒浓度对传热特性的影响22110.5自激振荡腔室结构参数优选22210.5.1结构参数因素水平设计22210.5.2基于直观分析的极差分析法22310.5.3基于统计分析的方差分析法22510.6结构参数优选结果22510.6.1涡量分布22510.6.2速度和压力分布22610.6.3壁面温度及努塞尔数22710.7主要因素对传热性能的影响22810.7.1努塞尔数22810.7.2压力脉动频率22810.8本章小结231

自激振荡脉动强化传热数值模拟及其优化设计

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