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纳米氧化铝在工程冷却过程中高雷诺数涡旋射流强制对流中的应用( Computational study of the application of Al 2 O 3 nanoparticles to forced convection of high-Reynolds swirling jets for engineering cooling processes )
FJ Granados-Ortiz L Leon-Prieto J Ortega-Casanova
湍流撞击旋流射流的数值模拟涉及到复杂的流动物理问题，使得其计算仍然具有很大的挑战性。因此，关于这些纳米流体射流的计算模型的文献很少，大多数研究的是层流撞击纳米流体射流或湍流旋流/非旋流空气或水射流。本文对L2 O3纳米粒子用于淹没高雷诺湍流射流冷却时的不同构型进行了计算分析。研究了六种体积分数(=0，2，4，6，8，10%,对应于纳米流体的普朗特数在P r n f∈[7,14.4]范围内）以及两个喷嘴-板距离(H/D=2和4）和几个旋流数(S=0，0.16，0.27，0.45，0.77和0.83）。射流区固定在雷诺数R e=35000。计算研究表明，纳米粒子的应用增强了所有模拟的强迫对流。然而，旋流数和喷嘴到平板距离的影响并不明显。变化会对性能产生不同的影响。例如，改变旋流强度在大喷嘴与板分离时的效果与短分离时的效果不同。另外，旋流的某些变化范围可能会增强传热，而另一些变化范围可能会恶化传热。
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