波纹壁腔体

一种带有波纹壁和椭圆圆柱体的纳米流体热交换腔体结构，可通过调整磁场和纳米颗粒浓度控制传热与熵产。

Ali, Asad · 潘克家 · Shah, Murad Ali · Khan, Noor Zeb · Zeeshan, Badshah

European Physical Journal Plus 2024

参数信息

平均努塞尔数增长率

80.9 %

熵产随 Ra 增长率

96.4 %

熵产随 Ha 降低率

26.2 %

最大流函数值（ϕ=0 时）

3.82

最大流函数值（ϕ=0.08 时）

0.0712

技术优势

几何适应性好

有限元方法能够处理波纹壁和椭圆圆柱等不规则边界，为实际腔体设计提供数值依据。

传热强化可调

通过调整瑞利数、纳米颗粒体积分数和孔隙率，可使平均努塞尔数最高提升 80.9%，适用于需要强化传热但不可改变几何结构的场景。

磁场可降熵产

增加哈特曼数可使总熵产降低 26.2%，从而减少热力学不可逆损失，提高系统效率。

应用场景

• 电子设备冷却：通过波纹壁和纳米流体增强对流换热，可提升电子器件散热效率。
• 激光技术热管理：磁场调控熵产可优化激光系统工作温度，减少热致畸变。
• 光子系统散热：几何可调的腔体设计有助于光子系统局部热点的高效散热。
• 汽车工业热管理：复杂腔体建模方法可用于优化汽车关键部件的热管理布局。