《磁納米流體強化傳熱特性與相間作用》分析了納米流體/磁納米流體的制備、穩(wěn)定性、傳熱及流動等物理和化學特性；探討了納米流體和磁納米流體傳熱研究中所存在多種不統一、不確定性問題；綜合考慮超聲波振蕩、表面活性劑種類、配備、pH值和物理攪拌方法五種影響因素，探究了磁性、非磁性納米流體穩(wěn)定性變化規(guī)律。通過理論分析、數值模擬和實驗研究對不同條件下納米流體的對流傳熱特性變化規(guī)律和傳熱機理進行研究。
本書分析了磁納米流體傳熱性能與各影響因素的關系，可為能源、納米材料、強化傳熱等領域的本科、研究生及相關科研人員提供一定的參考。
第1章 納米及磁納米流體的物理和化學特性
1.1 納米流體的研究意義 2
1.2 納米流體的屬性及特點 3
1.2.1 納米流體的制備方法 3
1.2.2 納米流體的傳熱特性 5
1.2.3 納米流體的流動特性 9
1.2.4 納米流體的穩(wěn)定性 11
1.3 磁納米流體的特性 14
1.3.1 磁納米顆粒的制備方法 14
1.3.2 磁納米流體的物理性質 14
1.3.3 磁納米流體的傳熱特性 16
1.3.4 磁納米流體的應用 18
1.4 納米流體傳熱傳質理論基礎 19
1.4.1 納米流體中的傳熱 19
1.4.2 納米流體中的傳質 20
1.5 納米流體的應用 21
1.5.1 制冷場合的應用 21
1.5.2 太陽能的應用 22
1.5.3 其他應用場合 23
1.6 小結 23
第2章 納米及磁納米流體傳熱研究中的不確定性問題
2.1 納米流體傳熱問題研究中的困境 25
2.2 熱物性參數的不一致性 27
2.2.1 不同參數對熱導率的不穩(wěn)定性及不精準性的影響 28
2.2.2 對黏度的不穩(wěn)定性的影響 32
2.3 對流換熱性能實驗結果的不一致性 36
2.4 納米顆粒聚集時的反常行為 40
2.5 傳熱機理研究的不一致性 41
2.5.1 理論模型預測 42
2.5.2 有效介質理論 43
2.5.3 布朗運動機制 46
2.5.4 團聚行為 47
2.5.5 液體層效應 49
2.5.6 神經網絡預測模型 53
2.6 小結 54
第3章 磁納米流體制備及穩(wěn)定性分析
3.1 磁納米流體制備及穩(wěn)定性研究進展 56
3.2 磁納米流體制備及穩(wěn)定性測試 57
3.3 磁納米流體穩(wěn)定性研究 60
3.3.1 超聲波振蕩和表面活性劑的影響 60
3.3.2 表面活性劑種類及配比的影響 62
3.3.3 pH 值的影響 65
3.3.4 不同物理攪拌法的影響 68
3.4 小結 70
第4章 磁激勵下磁納米流體對流換熱機理分析
4.1 傳熱模型研究進展 71
4.1.1 納米流體熱導率及黏度模型研究 71
4.1.2 納米流體強化對流換熱研究 74
4.2 物理、化學外部因素對熱導率的影響 76
4.2.1 納米顆粒大小、形狀對熱導率的影響 76
4.2.2 體積分數對熱導率的影響 77
4.2.3 溫度對熱導率的影響 77
4.2.4 團聚度對熱導率的影響 78
4.2.5 pH 值對熱導率的影響 78
4.2.6 添加劑和穩(wěn)定性對熱導率的影響 78
4.2.7 磁場對熱導率的影響 79
4.3 納米流體的傳熱機制 80
4.3.1 傳熱靜態(tài)機制 80
4.3.2 傳熱動態(tài)機制 82
4.3.3 其他預測模型 93
4.4 磁場作用下磁納米顆粒相間作用及受力分析 97
4.5 磁場作用下磁納米流體控制方程及傳熱機理定量分析 98
4.6 小結 104
第5章 管道中強制對流傳熱特性數值研究方法
5.1 數值模擬幾何模型與計算方法驗證 108
5.1.1 幾何模型及邊界條件 108
5.1.2 數值仿真理論 109
5.1.3 數據簡化與處理 113
5.1.4 網格獨立性驗證 114
5.1.5 計算方法驗證 115
5.2 無磁場時管道中強制對流換熱傳熱數值研究 117
5.3 磁激勵下管道中強制對流換熱傳熱數值研究 122
5.3.1 磁場布置方式對傳熱特性的影響 122
5.3.2 垂直勻強磁場對傳熱特性的影響 126
5.3.3 垂直交變磁場對傳熱特性的影響 131
5.4 小結 140
第6章 管道中強制對流傳熱特性實驗研究與分析
6.1 實驗臺架及實驗過程 141
6.1.1 實驗裝置構成 141
6.1.2 實驗步驟及注意事項 143
6.1.3 實驗數據處理方法 144
6.1.4 實驗系統不確定性分析 145
6.1.5 實驗系統可靠性分析 146
6.2 無磁場時管道中強制對流換熱傳熱實驗研究 147
6.3 磁激勵下管道中強制對流換熱傳熱實驗研究 149
6.3.1 磁場布置對傳熱特性的影響 150
6.3.2 垂直勻強磁場對傳熱特性的影響 152
6.3.3 垂直交變磁場對傳熱特性的影響 157
6.4 外磁場對納米流體流動阻力的影響 164
6.5 數值模擬與實驗研究數據對比分析 166
6.5.1 無磁場下數值模擬與實驗數據對比 166
6.5.2 局部磁場下數值模擬與實驗數據對比 167
6.5.3 勻強磁場下數值模擬與實驗數據對比 168
6.5.4 交變磁場下數值模擬與實驗數據對比 169
6.5.5 實驗數據與數值模擬數據誤差分析 171
6.6 小結 172
第7章 磁納米流體多孔介質特性及顆粒相間作用
7.1 磁納米流體多孔介質視角特性及相間作用 173
7.1.1 磁納米流體多孔介質特性 173
7.1.2 磁納米流體三分區(qū)內部結構及分形特性 175
7.1.3 磁納米流體多孔介質的基本參數 176
7.2 磁納米流體多孔介質視角研究現狀 180
7.3 磁納米流體多孔介質傳熱及流動特性 182
7.4 多孔介質視角傳熱及流動特性研究方向 184
7.5 小結 186
參考文獻
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