纳米流体流动与传热的分形分析

能源短缺与环境污染是全世界面临的重大难题，应用纳米流体技术进行节能和减排是缓解该问题的有效途径。目前还没有一种被广泛承认能解释纳米流体流动与传热的理论，机理尚不明确。由于颗粒在纳米流体中呈现出无规则与自相似的特点，颗粒与沸腾表面活化穴的大小分布在一定的尺度范围内、在统计上满足分形标度律，本项目综合考虑颗粒的布朗运动与聚集程度等，根据颗粒的分形维数随纳米粒子的尺寸等参数的函数关系，运用分形理论、数值模拟和实验等手段研究纳米流体的有效热导率和粘度等基础物性及其沸腾换热的物理特性,得到其定量计算的分形分析解。本项目的预期研究成果有望获得具有一定创新性的体系模型与处理技术，以期在影响纳米流体传热传质诸多因素之间建立一套更加系统、科学、全面的评价标准与指标体系，成为定量化、精细化研究纳米颗粒的动态力学行为及其性能的参数指标。本项目旨在揭示其传热传质规律，为研制高效的换热器和散热器奠定理论和技术基础。

建立了纳米流体流动与传热的分形分析方法，揭示了纳米流体传热传质的规律与原因，构建了纳米流体传热交换机理的理论框架，提出了多种可行的纳米流体传热传质的定量计算方法和创新性的体系模型与处理技术，在影响纳米流体传热传质诸多因素之间建立了一套科学、系统全面的评价标准与指标体系，为研制高效的换热器和散热器等仪器奠定了理论和技术基础。