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摘要本文利用计算机软件FLUENT6.3对幂流绕流与传热特征问题进行了数值模拟，获得了绕流与传热参数：阻力系数，升力系数，努塞尔数和普朗特数，绘出了各参数的变化曲线图。分析了幂律指数，不同边界条件和钝体结构对幂流绕流与传热特征的影响，发现阻力系数随雷诺数的增大而增大，升力系数随幂律指数的增大而减小，努塞尔数随圆柱直径的增大而减少，普朗特数的变化规律取决于具体的边界条件和流体类型。同时将不同形状钝体的绕流与传热参数进行对比，发现斜方柱的努塞尔数较大，斜三棱柱的阻力系数较小。30762
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关键词 幂律指数 雷诺数 阻力系数 升力系数 努塞尔数 普朗特数
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Numerical simulation of power law flow around a blunt body with heat transfer
Abstract
In this thesis, numerical simulations of power law flow around a blunt body and its heat transfer are performed by software-FLUENT6.3. The relevant parameters of power law flow around a blunt body and its heat transfer:drag coefficient,lift coefficient,Nusselt number and Prandtl number are obtained and their graphs of variation are drawn.The influence of different power law indexs, boundary conditions and blunt body structures on the relevant parameters are analyzed.It is found that the drag coefficient increases with the increasing of Reynolds number, lift coefficient decreases with the increasing of power law index, Nusselt number decreases with the increasing of cylinder diameter. The variation of Prandtl number depends on the boundary conditions and types of fluids.Comparing the relevant parameters of different blunt body finds that the sloping square cylinder has Larger Nusselt number while the sloping triangular cylinder has minor drag coefficient.
Keywords Power law index Reynolds number drag coefficient lift coefficient Nusselt number Prandtl number
目 次
1 引言 1
1.1 课题研究意义 1
1.2 研究现状 1
1.3 课题研究内容与方法 3
1.4 本章小结 3
2 背景理论介绍和算例验证 4
2.1 模拟软件简介 4
2.2 相关理论简介 4
2.3 算例验证 6
2.4 本章小结 9
3 不同幂次对绕流与传热特征的影响 10
3.1 幂律流体材料选择及参数设置 10
3.2 数值模拟结果及分析 10
3.3 本章小结 14
4 边界条件对绕流与传热特征的影响 15
4.1 雷诺数的影响 15
4.2 流速的影响 18
4.3 温差的影响 18
4.4 上下壁面间距的影响 20
4.5 本章小结 23
5 钝体结构的影响 25
5.1 钝体尺寸的影响 25
5.2 钝体形状的影响 27
5.3 本章小结 31
结论 32
致谢 34
参考文献 35
1 引言
1.1 课题研究意义
幂律流体作为非牛顿流体中的一种，广泛存在于生活生产中，如高分子聚合物的浓溶液和悬浮液，聚乙烯，涤纶，橡胶溶液，各种工程塑料，化纤的熔体，油漆，颜料，食品中的果酱，人体和动物的各种体液等，而水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等则为牛顿流体[1]。幂律流体动力粘度随着剪应变速度的变化而变化，幂律流体切应力为剪应变速度与动力粘度的乘积，它们的关系式为