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J-GLOBAL ID：201702283832478885   整理番号：17A0968543

Al_2O_3水ナノ流体を用いたくぼみのあるねじりテープを用いた円管内の熱伝達性能と流れ特性に関する数値研究【Powered by NICT】

Numerical investigation on heat transfer performance and flow characteristics in circular tubes with dimpled twisted tapes using Al₂O₃-water nanofluid

著者 (3件)： Zheng Lu (Shaanxi Engineering Laboratory of Turbomachinery and Power Equipment, School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, China) ,  Xie Yonghui (Shaanxi Engineering Laboratory of Turbomachinery and Power Equipment, School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, China) ,  Zhang Di (MOE Key Laboratory of Thermo-Fluid Science and Engineering, School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, China)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 111  ページ： 962-981  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,ディンプル捻りテープ挿入体を装着した円管内の熱伝達と流れを数値的に検討すると,Al_2O_3水ナノ流体を採用した。ディンプル,突起,ナノ流体体積率αおよびナノ粒子直径d_pの影響を考慮して,熱伝達,流れ特性,乱流運動エネルギーTKE(乱流運動エネルギー),熱的性質,エントロピー生成と最大局所壁温度T_maxに関する議論と解析を詳細に提供した。結果はディンプルと突起側は大きな伝熱促進を実現し,ディンプル側は突起部側と比較して優れた振舞うことを示した。ディンプルの利用は,滑らかなテープと比較して最もで対流熱伝達係数hで25.53~%増加をもたらした。熱伝達性能は流れ構造への妨害のためにテープ壁と管壁の両方に大きく改善された。ディンプルを採用した場合に全体的なTKEレベルはコア流領域に近い特に上昇し,全体的な旋回流強度は大幅に増加し,さらに乱流混合と熱伝達の増強をもたらした。同定された,平均摩擦エントロピー生成率S_afのわずかな上昇を伴う平均熱伝達エントロピー生成率S_ahにおける顕著な低下,平均全エントロピー生成速度S_aは滑らかなテープと比較して最大で29.10%の傾斜である。に加えて,ナノ流体の使用は,熱伝達の大きな改善をもたらし,αが増加すると更なる増強効果と,抵抗の僅かな成長を伴っていた。時間で58.96%の最大の増加はベース流体の場合と比較して同定され,この場合摩擦係数における最大上昇はわずか5.05%であることを非常に有用である。ナノ流体を用いて大きく改善される壁温度分布と,ナノ流体の場合は,動的粘度のわずかな成長にもかかわらず顕著に改善された熱伝導率分布を提供した。ディンプル技術を採用するとき再循環caused低い熱伝達領域における熱伝達は,ナノ流体により推進されている。ナノ流体の利用はS_ahの有意な低下の効果をさらに上昇するαにより促進され,S_afのわずかな増加であるが,S_aは最大で28.89%減少した。αが上昇するときT_maxは大きくさらに増強効果を有するナノ流体を用いて低下した。さらに,小さいd_pの利用は,より大きなものと比較して顕著な熱伝達促進を生じさせ,非常に穏やかな抵抗増加した。小さいd_pを用いた場合,より低いS_aと低いT_maxは実現した,40nmを超えるとd_pの効果は,非常に低いレベルに達した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 熱特性 ,  *熱伝達 ,  摩擦係数 ,  体積率 ,  旋回流 ,  エントロピー生成 ,  *流れ特性 ,  温度分布 ,  熱伝達率 ,  ナノ粒子 ,  乱流混合 ,  流れ構造 ,  伝熱促進
準シソーラス用語： ディンプル ,  *ナノ流体 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ねじれテープ ,  ディンプル ,  Nanofluid ,  熱伝達 ,  流動特性

分類 (2件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K) ,  熱交換器,冷却器  (PA03020G)

タイトルに関連する用語 (8件)： ナノ流体 ,  くぼみ ,  ねじりテープ ,  円管 ,  熱伝達性能 ,  流れ特性 ,  数値 ,  研究