Casson流体空腔
采用等温源汇与翅片结构强化自然对流的Casson流体传热传质系统，通过有限元分析揭示了瑞利数、哈特曼数与路易斯数对传热及熵产的调控规律。
Ahmad, Shafee · Bai Mbye, Cham · 刘东 · Islam, Shams Ul · Mostafa A., Hussien · Waqas, Hassan
Case Studies in Thermal Engineering 2024
参数信息
- 平均努塞尔数与舍伍德数对汇宽度的相关系数
- 0.9942
- 平均努塞尔数对汇长度的线性回归斜率
- 0.7484
- 平均努塞尔数对汇长度的线性回归截距
- 2.2343
- 平均舍伍德数对汇长度的线性回归斜率
- 0.7706
- 平均舍伍德数对汇长度的线性回归截距
- 2.254
- 总熵对汇长度的线性回归斜率
- 2.4927
- 总熵对汇长度的线性回归截距
- 5.8662
技术优势
找到了调控传热的两个关键参数
通过参数研究明确瑞利数增强传热传质、哈特曼数抑制对流，为设计提供调节方向。
给出了翅片尺寸的直接定量关系
平均努塞尔数与舍伍德数对汇宽度的相关系数高达0.9942，表明存在几乎直接的正比关系，可用于按需定制翅片。
提供了翅片长度效应的线性回归模型
给出了平均努塞尔数、舍伍德数和总熵随汇长度变化的回归系数，便于工程人员在给定长度下估算性能。
应用场景
- 热能储存系统设计：利用翅片几何参数定量关系优化储能罐内自然对流换热与熵产平衡，提高系统热效率。
- 电子器件散热：根据瑞利数与哈特曼数的影响规律设计散热翅片，强化电子器件自然对流冷却。
- 锅炉与换热器优化：该模型可指导锅炉与换热器中源汇和翅片的布局，以增大传热速率并控制熵产。