1、納米流體作為一種新型高效換熱流體，在太陽能熱利用、電子元器件冷卻、核能系統(tǒng)以及制冷空調(diào)等許多工程應(yīng)用領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，近二十來已經(jīng)逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點。許多學(xué)者對納米流體的傳熱特性進行了理論和實驗研究，得到了豐碩的成果。本文采用數(shù)值模擬的方法，對二維和三維封閉腔體內(nèi)納米流體自然對流換熱特性進行了研究，具體的內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　(1)對二維回字形腔體中水基納米流體自然對流換熱特性進行了數(shù)值研究。腔體外側(cè)壁面維持恒定高溫

2、，內(nèi)側(cè)壁面維持恒定低溫。對由 Ag、Cu、CuO和 TiO2四種納米顆粒制成的水基納米流體進行研究，討論不同的 Ra數(shù)和納米顆粒體積分數(shù)φ對納米流體自然對流換熱特性的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng) Ra數(shù)較小時，納米流體換熱的主要方式為導(dǎo)熱，且速度梯度和溫度梯度的變化較?。欢?Ra數(shù)較大時，換熱的主要方式為對流換熱。在所研究的 Ra數(shù)范圍內(nèi)，對四種不同的納米流體，腔體熱壁面平均努賽爾數(shù)均隨納米顆粒體積份額的增大而增大。同時發(fā)現(xiàn)在相同的 Ra數(shù)

3、和納米顆粒體積分數(shù)φ下，金屬納米顆粒(Ag、Cu)制備的水基納米流體的平均努賽爾數(shù)大于金屬氧化物納米顆粒(CuO、TiO2)制備的水基納米流體的平均努賽爾數(shù)。
　　(2)對二維偏心回字形腔體中 Ag-水納米流體自然對流換熱進行了數(shù)值研究。腔體外側(cè)壁面維持恒定高溫，內(nèi)側(cè)壁面維持恒定低溫。分析了 Ra數(shù)、寬高比 AR、偏心度 W和納米顆粒體積份額對 Ag-水納米流體自然對流換熱特性的影響。研究結(jié)果表明，隨著腔體寬高比 AR從0.25增

4、加到0.75，腔體內(nèi)流體的流動強度減弱，并且熱壁面的平均努賽爾數(shù)增大。隨著偏心度 W的增大，腔體內(nèi)流體的流動強度增強，并且熱壁面的平均努賽爾數(shù)增大。同時發(fā)現(xiàn)在 Ra數(shù)一定的情況下，熱壁面的平均努賽爾數(shù)隨著納米顆粒體積份額的增大而增大。
　　(3)對三維封閉腔體中 Al2O3-水納米流體自然對流換熱進行了數(shù)值研究。腔體底部壁面維持恒定高溫，上部、左側(cè)和右側(cè)壁面維持恒定低溫，其余兩側(cè)壁面為絕熱壁面。通過數(shù)值模擬，分析了 Ra數(shù)、納米顆