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基于基液连续假设的大体系Cu-H2O纳米流体输运特性的模拟研究

何昱辰 刘向军

基于基液连续假设的大体系Cu-H2O纳米流体输运特性的模拟研究

何昱辰, 刘向军
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  • 分子动力学模拟是研究纳米流体的输运特性的重要手段, 但计算量庞大. 为研究能体现流动传热过程的大体系纳米流体的输运特性, 本文对基液采用连续介质假设, 将基液的势能拟合在纳米团簇的势能中, 大幅度减小了计算量, 使得大体系输运特性的模拟成为可能, 且模拟结果与多组实验结果吻合较好. 采用此方法模拟研究了速度梯度剪切对Cu-H2O纳米流体颗粒聚集过程和聚集特性的影响, 进而对Cu-H2O纳米流体在流动传热过程中的热导率和黏度进行了模拟计算, 定量揭示了宏观流动传热过程中不同的速度梯度、速度、平均温度和温度梯度对于Cu-H2O纳米流体热导率和黏度的影响.
      通信作者: 刘向军, liuxj@ustb.me.edu.cn
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: FRF-SD-12-007B)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-29
  • 修回日期:  2015-05-20
  • 刊出日期:  2015-10-05

基于基液连续假设的大体系Cu-H2O纳米流体输运特性的模拟研究

  • 1. 北京科技大学机械工程学院, 北京 100083
  • 通信作者: 刘向军, liuxj@ustb.me.edu.cn
    基金项目: 

    中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: FRF-SD-12-007B)资助的课题.

摘要: 分子动力学模拟是研究纳米流体的输运特性的重要手段, 但计算量庞大. 为研究能体现流动传热过程的大体系纳米流体的输运特性, 本文对基液采用连续介质假设, 将基液的势能拟合在纳米团簇的势能中, 大幅度减小了计算量, 使得大体系输运特性的模拟成为可能, 且模拟结果与多组实验结果吻合较好. 采用此方法模拟研究了速度梯度剪切对Cu-H2O纳米流体颗粒聚集过程和聚集特性的影响, 进而对Cu-H2O纳米流体在流动传热过程中的热导率和黏度进行了模拟计算, 定量揭示了宏观流动传热过程中不同的速度梯度、速度、平均温度和温度梯度对于Cu-H2O纳米流体热导率和黏度的影响.

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