含相变颗粒流体的Rayleigh-Bénard自然对流

摘要

热对流现象是一类广泛存在于自然界中的重要及基础的流体运动形式,比如地球大气、海洋及地幔的对流;恒星及行星中的对流等;工程应用中传热及散热中的对流以及晶体生长中的对流等.Rayleigh-Bénard 热对流具有底部加热、上部冷却的简单水平空间结构,是研究复杂非线性物理现象的重要模型之一[1].本文介绍一种人工合成含微纳米颗粒流体的RB自然对流,相变颗粒的平均粒度在1μm的量级,颗粒分布一般遵循对数正态分布.相变材料是有机烷烃类,通过包裹膜或表面乳化剂方式分散于连续介质水中,形成即具有流动性又有较高蓄热或冷能力的复合混合液.由于存在相变微小颗粒,流体的宏观热物性、流变力学特性在相变温度附近随温度变化剧烈,从而在自然对流上表现有许多复杂的现象或规律.