1. 本选题研究的目的及意义
随着电子元件的高度集成化和工业生产过程的不断强化,热流密度急剧增加,传统传热流体已难以满足高效散热的工程需求。
纳米流体作为一种新型高效传热介质,由于其优异的热物理性质和传热性能,近年来在强化传热领域受到越来越多的关注。
本研究聚焦于高温高压环境下的纳米流体自然对流强化传热,旨在探究纳米流体在极端工况下的传热特性和流动机理,为高温高压设备的热管理提供理论指导和技术支持,具有重要的科学意义和工程应用价值。
2. 本选题国内外研究状况综述
纳米流体强化传热的研究始于20世纪90年代,近年来,国内外学者在纳米流体的制备、热物性测量、传热机理和应用等方面开展了大量研究,取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
国内学者在纳米流体自然对流强化传热方面做了大量研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以水基纳米流体为研究对象,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,探究高温高压环境下纳米流体自然对流强化传热的机理和规律,并分析纳米颗粒浓度、尺寸、温度、压力等因素对传热性能的影响。
1. 主要内容
1.研究高温高压环境下纳米流体的热物性变化规律,建立准确可靠的热物性模型。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟和实验研究相结合的方法,首先通过查阅文献,了解国内外关于纳米流体强化传热,特别是高温高压环境下纳米流体自然对流传热的研究现状,并在此基础上确定研究内容和技术路线。
然后,利用ANSYSFluent等计算流体力学软件,建立高温高压纳米流体自然对流传热的数值模拟模型,并通过与已有文献的实验数据进行对比,验证模型的准确性。
在数值模拟的基础上,研究纳米颗粒浓度、尺寸、温度、压力等因素对纳米流体自然对流传热性能的影响规律,并分析其强化传热的机理。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.研究高温高压环境下纳米流体自然对流强化传热,弥补了现有研究在极端工况下传热特性和流动机理方面不足,为高温高压设备的热管理提供新的思路和方法。
2.建立高温高压纳米流体自然对流传热的数值模拟模型,并通过与实验结果对比验证,为纳米流体在高温高压环境下的应用提供可靠的理论预测。
3.揭示纳米颗粒浓度、尺寸、温度、压力等因素对高温高压环境下纳米流体自然对流传热性能的影响规律,为纳米流体的制备和应用提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张靖,张正国,王补宣.纳米流体强化传热机理及应用研究进展[J].化工进展,2018,37(S1):448-458.
[2] 刘伟,李庆浩,郭烈锦.纳米流体强化传热机理及应用[J].化工学报,2017,68(1):1-18.
[3] 王补宣.纳米流体及其传热应用[J].机械工程学报,2007,43(6):1-12.
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