超临界CO_2在内螺纹管内换热特性研究

建立了外径为3 mm的内螺纹管三维实体模型,使用Fluent软件研究了在不同的进口雷诺数和操作压力下超临界二氧化碳在水平内螺纹管内的流动与传热特性。研究表明:不同截面局部换热系数和相同流体局部平均温度下的局部换热系数均随着冷却压力的增大而增大;相同流体局部平均温度下的局部换热系数随着进口雷诺数的增加而增大;不同冷却压力和进口雷诺数下,流体局部平均温度越接近超临界二氧化碳的临界点温度,局部换热系数也就越大。     

较高雷诺数下百叶窗翅片倾斜角对传热的影响

本文建立了一种百叶窗翅片的二维模型,并使用ANSYS Fluent对较高雷诺数下百叶窗翅片的不同倾斜角度对流体流动和传热的影响进行了研究.结果表明,在翅片倾斜角等于33°时,努塞尔数达到最大值,翅片的传热性能最好,在相同雷诺数下,压降随倾斜角度的增加不断增大.在相同的倾斜角度下,雷诺数增加,努塞尔数增大,但同时压降也会变大.通过相同泵功下的换热量来衡量百叶窗翅片的综合性能,得到在倾斜角为19°时,翅片的综合效能最高。     

纳米尺度下光热治疗等离激元耦合影响分析

作为一种高效、 局域化且高度可控的纳米热源, 金纳米棒越来越多的应用于肿瘤的光热治疗之中。 为探讨微观尺度下金纳米棒的产热与传热机理, 以及颗粒之间耦合作用对体系光热效应的影响。 本文运用基于有限元的 COMSOL 软件, 建立了金纳米棒光热耦合的三维模型, 分析了排布方式和颗粒间距等因素对纳米棒光学性质和光热响应的影响。 研究表明, 不同排布方式下近距离耦合颗粒之间的耦合强度随间距的增大呈指数衰减, 在一定间距范围内这种衰减行为可以被等离子体尺度方程描述; 单体共振波长照射下, 颗粒间的聚集影响光热治疗的效果, 在颗粒耦合作用范围内, 分散性越高, 体系加热效果越好。 本文研究模型及所得结论可为金纳米棒的产热与传热机理及肿瘤的光热治疗提供参考与指导。     

磁热耦合下血管对温度场分布的影响

结合血液流动的Navier-Stokes方程与人体组织的Pennes生物传热方程建立了球形肿瘤组织的多物理场耦合模型,研究了血管分布位置、血管半径和血液流速等因素对肿瘤组织温度场和治疗效果的影响。结果表明：在热疗过程中,血管会对肿瘤组织产生冷却效果;同时血管的半径和血流速度的变化也会影响肿瘤区域的温度场分布,随着血管半径和血流速度的增加,血管附近的温度值越低。此外,相比外部血管,肿瘤内部血管对肿瘤区域具有更明显的降温效果,对热疗效果的不利影响也更强。