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J-GLOBAL ID：201902284893620977   整理番号：19A0492286

ナノ流体への乱流強制対流熱伝達のエントロピー生成解析と性能評価【JST・京大機械翻訳】

Entropy Generation Analysis and Performance Evaluation of Turbulent Forced Convective Heat Transfer to Nanofluids

著者 (4件)： Ji Yu (Institute of Nuclear and New Energy Technology, Collaborative Innovation Center of Advanced Nuclear Energy Technology, Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety of Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Zhang Hao-Chun (School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China) ,  Yang Xie (Institute of Nuclear and New Energy Technology, Collaborative Innovation Center of Advanced Nuclear Energy Technology, Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety of Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Shi Lei (Institute of Nuclear and New Energy Technology, Collaborative Innovation Center of Advanced Nuclear Energy Technology, Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety of Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
資料名： Entropy (Web)  (Entropy (Web))
巻： 19  号： 3  ページ： 108  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7179A  ISSN： 1099-4300  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 円管内のナノ流体への完全乱流対流熱伝達のエントロピー生成解析をReynolds平均Navier-Stokes(RANS)モデルを用いて数値的に調べた。0%,1%,2%,4%および6%の粒子濃度を有するナノ流体を,有効特性の単相として処理した。一様な熱流束を管壁で強制した。数値解法の妥当性を確認するために,結果を経験的相関および解析式と比較した。また,局所エントロピー生成の自己相似性プロファイルを研究し,それにおいて,異なる粒子濃度と同様に異なるReynolds数に対する直接散逸,乱流散逸,平均温度勾配および変動温度勾配によるエントロピー生成のピーク値を観察した。さらに,Reynolds数,ナノ粒子の体積分率および熱流束が全エントロピー生成およびBejan数に及ぼす影響を検討した。結果において,水および4つのナノ流体に対する全エントロピー生成の交差点が観察され,エントロピー生成が交差前に減少し,粒子濃度が増加するにつれて交差後に増加した。最後に,熱力学の第一法則と第二法則を組み合わせたEpの定義により,熱伝達過程の実際の性能を評価することにより,最良性能に対応する最適Reynolds数Reopと対流熱伝達におけるナノ流体に対する適切なReynolds数範囲を与える望ましいReynolds数Readを決定できる。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ピーク値 ,  第一原理 ,  数値解法 ,  *対流熱伝達 ,  *熱伝達 ,  *乱流 ,  温度勾配 ,  モデル ,  体積率 ,  *エントロピー生成 ,  ナノ粒子 ,  熱流束 ,  Reynolds数 ,  *強制対流熱伝達
準シソーラス用語： *ナノ流体 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ナノ流体 ,  乱流 ,  対流熱伝達 ,  エントロピー生成 ,  性能評価

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

引用文献 (50件)：

• Choi, S.U.S. Enhancing Thermal Conductivity of fluids with Nanoparticles. Dev. Appl. Non-Newton. Flows FED/MD 1995, 231, 99-105.
• Kakac, S.; Pramuanjaroenkij, A. Review of convective heat transfer enhancement with nanofluids. Int. J. Heat Mass Transf. 2009, 52, 3187-3196.
• He, Y.R.; Jin, Y.; Chen, H.S.; Ding, Y.L.; Cang, D.Q.; Lu, H.L. Heat transfer and flow behavior of aqueous suspensions of TiO2 nanoparticles (nanofluids) flowing upward through a vertical pipe. Int. J. Heat Mass Transf. 2007, 50, 2272-2281.
• Xuan, Y.M.; Li, Q. Investigation on convective heat transfer and flow features of nanofluids. J. Heat Transf. 2003, 125, 151-155.
• Li, Q.; Xuan, Y.M. Convective heat transfer and flow characteristic of Cu-water nanofluid. Sci. China Ser. E 2002, 45, 408-416.

タイトルに関連する用語 (6件)： ナノ流体 ,  乱流 ,  強制対流熱伝達 ,  エントロピー生成 ,  解析 ,  性能評価