Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Конференции
Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ
Начало: 31 Января 2017 Место проведения: «Площадка» в СПбПУ, IV учебный корпус, первый (ближний к главному зданию) подъезд, второй этаж, налево и еще раз налево, железная дверь в торце коридора, на двери справа кнопка домофона

Тема: Особенности теплофизических свойств наножидкостей и их течений

Автор: Валерий Яковлевич Рудяк (НГАСУ) valery.rudyak@mail.ru

Наножидкости (nanofluids), т.е. дисперсные флюиды, состоящие из несущей жидкости и дисперсных наночастиц (частицы с характерным размером от 1 до 100 нм), интенсивно изучаются последние двадцать лет. Это связано, прежде всего, с уже существующим и возможным их применением в самых разных областях: от теплоэнергетики до медицины и экологии. Выяснилось, что теплофизические свойства наножидкостей не описываются классическими теориями для обычных крупнодисперсных жидкостей. В докладе представлен обзор существующих экспериментальных и теоретических данных теплофизических характеристик наножидкостей. Обсуждаются особенности их течений. Рассматриваются как экспериментальные данные, так и данные молекулярно-динамического и гидродинамического моделирования. В частности, систематически обсуждается: (i) уравнение состояния наножидкостей; (ii) реология, вязкость и теплопроводность наножидкостей; (iii) особенности течений наножидкостей и их моделирования; (iv) ламинарно-турбулентный переход в течениях наножидкостей; (v) коэффициент теплоотдачи наножидкостей; (vi) критический поток тепла при кипении наножидкостей.

Показано, что коэффициенты переноса наножидкостей зависят не только от концентрации частиц, но также от их размера и материала, причем вязкость с уменьшением частиц растет, а теплопроводность напротив снижается. И вязкость, и теплопроводность наножидкостей обычно значительно выше вязкости и теплопроводности классических крупнодисперсных жидкостей. Коэффициент теплоотдачи наножидкостей в общем случае также существенно превосходит соответствующее значение для базовой жидкости. Помимо этого, он зависит еще и от режима течения (ламинарного или турбулентного).

В заключение обсуждаются механизмы процессов переноса в наножидкостях и причины, обуславливающие их особые теплофизические свойства. Показано также, что многопараметрическая зависимость теплофизических свойств наножидкостей требует аккуратности применения параметров подобия. Стандартное их использование может приводить к неправильной физической интерпретации получаемых экспериментальных или расчетных данных.

Контактная информация: