微分散通道流中湍流传热调制的直接数值模拟

本文旨在研究分散的微米级颗粒对壁面受限流动中湍流传热机制的影响。当前研究的战略目标是建立一种方法论，用于设计和设计具有由基流体性质调制的新概念传热流体，该调制由动态相互作用的、经过适当选择的离散微纳米颗粒引起。我们对剪切雷诺数 Re=150 和普朗特数 Pr=3 下的流体动力学充分发展、热发展中的湍流通道流进行了直接数值模拟 (DNS)，并追踪了两个具有不同惯性和热惯性的大型颗粒群。两相的速度和温度统计初步结果表明，与单相流相比，当流动负载较小颗粒时，壁面处的热通量增加了约 2%，这些颗粒表现出对非均匀分布和近壁浓度相当持久的稳定性。当较大颗粒分散到流动中时，观察到相反的趋势（热通量略有下降）。这些结果与先前的实验发现一致，并在该领域当前研究活动的框架内进行了讨论。文章还概述了未来的发展方向。