项目来源

江苏省基础研究计划（自然科学基金）

项目主持人

周剑锋

项目受资助机构

南京工业大学

项目编号

BK20161546

立项年度

2016

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

省级

受资助金额

未知

学科

新能源与高效节能

学科代码

未公开

基金类别

未公开

关键词

磁流变液 ; 强化传热 ; 交变磁场 ; 微通道 ; 格子玻尔兹曼方法 ;

参与者

未公开

参与机构

未公开

项目标书摘要：建立了梯度速度场中磁颗粒及其团簇的斯托克斯动力学(SD)模拟方法，并采用该方法研究了磁颗粒团簇在库艾特流动中的准静态剪切变形行为；建立了适用于微通道中磁流变液流动和传热性能分析的格子玻尔兹曼(LBM)分析方法。采用两相LBM方法，研究了单个磁颗粒和磁颗粒短链在交变梯度磁场作用下的运动规律，通过对磁颗粒轨迹进行滤波处理，发现交变梯度磁场作用下，磁颗粒的振动可以表征为简谐振动。分析了磁颗粒短链的振动规律，发现磁颗粒短链振动的周期和振幅都会随着磁场交变频率的增加而减小。湍流强度的分析结果表明，通过磁颗粒的振动可以增强微通道流动的湍流，提高磁流变液的传热效率。采用密度—温度双分布LBM方法，获得了磁流变液在均匀磁场和交变梯度磁场作用下的密度、温度、速度分布情况，研究了外磁场对磁流变液流动和传热的影响。通过改变磁颗粒的体积分数、通道长度、进口速度、交变频率、磁场梯度等因素，研究了这些因素对磁流变液传热性能的影响规律，揭示了磁流变液的强化传热机理。提出了磁流变液流动和传热性能的试验方法并研制了2种以磁流变液为工质的微通道换热试验装置。开展了磁流变液在微槽道中流动及传热的试验，得到了磁流变液在微通道中的流动的压降及温度差，结合数值分析方法研究了磁流变液在微通道中的流动及传热特性。对圆形截面微管道中的磁流变液进行了流动和传热性能试验，采用数值模拟方法研究了磁场作用下磁流变液在管道内的流动与传热特性，研究了雷诺数、磁颗粒体积分数对流体、管壁温度分布和传热系数的影响，获得磁场作用下管内流体的速度分布和电流密度，结合试验结果，探讨了管道内磁流变液的传热机理。

项目受资助省

江苏省