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作者：刘燚;张忠立;金愿;胡馨丹;邹冰妍;刘贝贝;
单位：上海市计量测试技术研究院国家市场监督管理总局重点实验室(智能压力传感计量溯源);
摘要：采用SiO_2纳米流体射流冲击线性变化孔隙率的泡沫金属来强化传热，以获得更好的冷却效果。文章主要通过数值模拟的方法，利用Brinkman-Forchheimer-extended Darcy模型描述泡沫金属内部的传热。首先，分析恒定孔隙率以及线性变化孔隙率分别受到水和SiO_2纳米流体射流冲击对受热面传热的影响；其次，分析不同孔隙率泡沫金属内部温度场的变化。结果表明：当孔隙率ε从0.6到0.9线性变化的泡沫金属受到雷诺数Re=10 000的射流冲击时，体积分数?=8.5%的纳米流体冲击受热面所获得的局部努塞尔数比纯水高68.1%；并且在相同的雷诺数条件下，局部努塞尔数和湍流强度与SiO_2纳米流体的体积分数成正比，且体积分数越大，流体所获得的动量越高。基于模拟结果得到线性变化孔隙率与SiO_2纳米流体射流冲击的耦合可以获得更好传热效果的结论。该项研究对设备降温提供有价值的参考意义。
关键词：高浓度SiO_2纳米流体;线性变化孔隙率;射流冲击;泡沫金属;数值模拟
基金资助：上海市市场监督管理局科研计划项目（2022-03）
