Pore-scale conjugate heat transfer of nanofluids within fibrous medium with a double MRT lattice Boltzmann model
Pore-scale conjugate heat transfer of nanofluids within fibrous medium with a double MRT lattice Boltzmann model
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使用双 MRT 晶格玻尔兹曼模型研究纤维介质内纳米流体的孔隙尺度共轭传热
DOI：
10.1016/j.ijthermalsci.2020.106804
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发表时间：
2021-05
影响因子：
4.5
通讯作者：
Chen Jie
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Lei;Li Pengpeng;Chen Jie
研究了纳米流体在纤维状介质中的孔尺度耦合传热。为了处理复杂界面附近的热流不连续性，将修正项投影到热多弛豫时间（MRT）格子Boltzmann（LB）格式中，为探索共轭传热动力学提供了一种有效可靠的方法。提出了一种基于随机行走的随机模型，用于生成由弯曲纤维相互连接而成的纤维介质。对于共轭传热没有对流，稳态温度分布被发现独立的纤维-流体的热导率比。而对于具有对流流动的共轭传热，传热随着大的纤维与流体的热导率比而增强。此外，在高雷诺数对流条件下，不同纤维与流体导热率比的对流换热温度显著降低，表明高雷诺数对流换热过程占主导地位。给出了不同热力学参数下的三维孔尺度温度分布，验证了共轭热LB模型的有效性。
The conjugate heat transfer of nanofluids within fibrous medium is explored at pore scales. To handle the heat flux discontinuities neighboring the complex interfaces, the correction terms are projected into the thermal multi-relaxation-time (MRT) lattice Boltzmann (LB) scheme which offer an effective and reliable approach to explore conjugate heat transfer dynamics. A random-walk-based stochastic model is presented to generate the fibrous medium made up of interconnected bending fibers. For conjugate heat transfer without convective flow, the steady-state temperature profiles are found independent to the fiber-to-fluid thermal conductivity ratio. Whereas for conjugate heat transfer with convective flow, heat transfer is enhanced with large fiber-to-fluid thermal conductivity ratios. In addition, with the convective flow with high Reynolds numbers, the resulting temperatures for varied fiber-to-fluid thermal conductivity ratios are considerable decreased which indicate high Reynolds numbers dominate the heat transfer process. The 3D pore-scale temperature distributions with varied thermal parameters are provided which demonstrate the capability of present conjugate thermal LB model.
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DOI：
10.1103/physreve.89.043308
发表时间：
2014-04
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
Like Li;Chen Chen-Chen;R. Mei;J. Klausner
通讯作者：
Like Li;Chen Chen-Chen;R. Mei;J. Klausner
影响因子：
4.1
作者：
Yan Peng;C. Shu;Y. Chew
通讯作者：
Yan Peng;C. Shu;Y. Chew
DOI：
--
发表时间：
1999-12
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Woodruff;J. Shebalin;M. Hussaini
通讯作者：
S. Woodruff;J. Shebalin;M. Hussaini
影响因子：
2.4
作者：
Lallemand, P;Luo, LS
通讯作者：
Luo, LS
大密度比热毛细流扩散界面晶格玻尔兹曼模型及热物理参数对比
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.04.104
发表时间：
2019-08
影响因子：
5.2
作者：
Yang Hu;Decai Li;Xiaodong Niu;Shi Shu
通讯作者：
Shi Shu