| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第20-24页 |
| 1 绪论 | 第24-48页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第24-28页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第28-43页 |
| 1.2.1 纳米流体强化强迫对流换热的实验研究进展 | 第28-30页 |
| 1.2.2 纳米流体强化强迫对流换热的数值模拟研究进展 | 第30-39页 |
| 1.2.3 纳米流体强化冲击射流换热的研究进展 | 第39-40页 |
| 1.2.4 纳米流体强化活塞冷却油腔往复振荡冲击换热的研究进展 | 第40-43页 |
| 1.3 当前研究中存在的问题与不足 | 第43-45页 |
| 1.4 本文的主要研究思路与内容 | 第45-48页 |
| 2 多相流体的数学物理模型 | 第48-64页 |
| 2.1 纳米流体的数学物理模型 | 第48-55页 |
| 2.1.1 单相流模型 | 第49页 |
| 2.1.2 Mixture多相流模型 | 第49-50页 |
| 2.1.3 Eulerian多相流模型 | 第50-52页 |
| 2.1.4 RANS-Lagrange多相流模型 | 第52-54页 |
| 2.1.5 LES-Lagrange多相流模型 | 第54-55页 |
| 2.2 Eulerian多相流模型中纳米颗粒虚拟粘度的确定 | 第55-60页 |
| 2.3 相间界面追踪模型 | 第60-62页 |
| 2.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 3 纳米流体湍流流动特性的数值模拟研究 | 第64-98页 |
| 3.1 单相流模型、Mixture模型、Eulerian模型和RANS-Lagrange模型的数值模拟结果及分析 | 第65-77页 |
| 3.1.1 几何模型及网格划分 | 第65-66页 |
| 3.1.2 边界条件 | 第66页 |
| 3.1.3 格无关性验证 | 第66-68页 |
| 3.1.4 纳米颗粒虚拟粘度模型的验证 | 第68-69页 |
| 3.1.5 不同模型的数值模拟结果及分析 | 第69-71页 |
| 3.1.6 纳米颗粒的加入对基础流场的影响 | 第71-76页 |
| 3.1.7 相间作用力对流场的影响 | 第76-77页 |
| 3.2 LES-Lagrange模型的数值模拟结果及分析 | 第77-88页 |
| 3.2.1 几何模型及网格划分 | 第78页 |
| 3.2.2 边界条件 | 第78-79页 |
| 3.2.3 模型验证 | 第79页 |
| 3.2.4 纳米颗粒对基础流场影响的进一步分析 | 第79-82页 |
| 3.2.5 纳米颗粒的粒径和种类对基础流场的影响 | 第82-88页 |
| 3.3 纳米流体不同数学物理模型的进一步验证 | 第88-96页 |
| 3.3.1 纳米流体在波壁管内的流动特性 | 第88-93页 |
| 3.3.2 纳米流体在槽道内的流动特性 | 第93-96页 |
| 3.4 本章小结 | 第96-98页 |
| 4 纳米流体冲击射流特性的数值模拟研究 | 第98-127页 |
| 4.1 单相流体冲击射流的数值模拟研究 | 第99-116页 |
| 4.1.1 几何模型 | 第99-100页 |
| 4.1.2 边界条件 | 第100-101页 |
| 4.1.3 网格无关性验证 | 第101-102页 |
| 4.1.4 k-ε和k-ω湍流模型的验证 | 第102-105页 |
| 4.1.5 低雷诺数湍流模型的验证 | 第105-108页 |
| 4.1.6 多方程湍流模型的验证 | 第108-111页 |
| 4.1.7 壁面函数的验证 | 第111-116页 |
| 4.2 纳米流体冲击射流的数值模拟研究 | 第116-122页 |
| 4.2.1 几何模型 | 第117页 |
| 4.2.2 边界条件 | 第117-118页 |
| 4.2.3 物性参数的影响 | 第118-119页 |
| 4.2.4 多相流模型的验证 | 第119-122页 |
| 4.3 纳米颗粒的加入对基础流场的影响 | 第122-125页 |
| 4.4 本章小结 | 第125-127页 |
| 5 纳米流体往复振荡冲击特性的实验与数值模拟研究 | 第127-163页 |
| 5.1 气液两相流(空气+纯水)往复振荡特性的可视化实验 | 第128-135页 |
| 5.1.1 实验装置 | 第128-131页 |
| 5.1.2 转速的影响 | 第131-133页 |
| 5.1.3 充液率的影响 | 第133-135页 |
| 5.2 气液两相流(空气+纯水)往复振荡特性的数值模拟 | 第135-144页 |
| 5.2.1 网格划分及边界条件 | 第135-136页 |
| 5.2.2 数值模拟结果及分析 | 第136-144页 |
| 5.3 气液两相流(空气+纯水)往复振荡条件下换热强弱的判定准则 | 第144-146页 |
| 5.4 固气液三相流(纳米颗粒+空气+纯水)往复振荡特性的可视化实验 | 第146-153页 |
| 5.4.1 实验装置 | 第146-147页 |
| 5.4.2 转速的影响 | 第147-149页 |
| 5.4.3 充液率的影响 | 第149-151页 |
| 5.4.4 纳米流体浓度的影响 | 第151-153页 |
| 5.5 固气液三相流(纳米颗粒+空气+纯水)往复振荡特性的数值模拟 | 第153-158页 |
| 5.5.1 网格划分及边界条件 | 第153-154页 |
| 5.5.2 数值模拟结果及分析 | 第154-158页 |
| 5.6 固气液三相流(纳米颗粒+空气+纯水)往复振荡条件下换热强弱的判定准则 | 第158-161页 |
| 5.7 本章小结 | 第161-163页 |
| 6 纳米流体应用于活塞冷却油腔的数值模拟研究 | 第163-185页 |
| 6.1 几何模型 | 第164-165页 |
| 6.2 边界条件及网格划分 | 第165-167页 |
| 6.3 网格无关性验证 | 第167页 |
| 6.4 传统机油在冷却油腔内部的换热过程 | 第167-174页 |
| 6.4.1 不同多相流模型的比较 | 第168-171页 |
| 6.4.2 活塞转速和机油喷射速度对换热过程的影响 | 第171-174页 |
| 6.5 纳米流体在冷却油腔内部的换热过程 | 第174-183页 |
| 6.5.1 机油填充率随曲轴转角的变化规律 | 第175-178页 |
| 6.5.2 壁面对流换热系数随曲轴转角的变化规律 | 第178-183页 |
| 6.6 本章小结 | 第183-185页 |
| 7 结论与展望 | 第185-190页 |
| 7.1 结论 | 第185-188页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第188页 |
| 7.3 展望 | 第188-190页 |
| 参考文献 | 第190-205页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第205-208页 |
| 致谢 | 第208-209页 |
| 作者简介 | 第209页 |
