导电性对纳米磁流体后向混合对流的影响

摘要

本文对纳米磁流体的几种电导率模型进行了数值模拟,研究了Al2O3-水纳米磁流体后向流动的混合对流效应。对流体施加均匀的外部磁场时,通过改变无量纲参数Hartmann数(Ha=0,10,20,30,40)实现磁场强度的变化。应用3种不同的电导率模型监测纳米磁流体的流动。同时,在研究过程中还选取了0°~90°范围内的5中倾角下的外部磁场。后向流动常用于求解流体分流和再合流现象的工程问题。根据不同电导率模型,采用不同的Richardson数(Ri=0.01,0.1,1,10)和4种不同的纳米粒子体积分数(Ф=0.01,0.015,0.02,0.025),对混合型后向流的对流换热进行研究。采用商业代码COMSOL有限元方法进行计算。结果表明,添加纳米颗粒增强了传热效果,增加磁场强度和倾角也增加了热传递速率。在对流体流动施加外部磁场的情况下,不同电导率模型对流体的流动和传热效果也有不同的影响。