纳米颗粒及分散剂对重力热管传热性能强化作用的实验研究
本文关键词：纳米颗粒及分散剂对重力热管传热性能强化作用的实验研究 出处：《江苏大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
更多相关文章： 重力热管 纳米颗粒 分散剂 表面张力 核态沸腾 强化换热
【摘要】：重力热管是我国工业上应用范围较广的换热元件,其内部传热机理十分复杂,涉及到自然对流蒸发、核态沸腾以及层流膜状凝结等多种传热模式。本文在总结和分析了大量文献的基础上,将纳米流体应用于重力热管,着重研究在纳米流体制备过程中所添加的分散剂以及纳米颗粒对热管启动性能和传热热性能强化作用的影响。本文主要研究内容如下:(1)理论分析了纳米颗粒在纳米流体中所受的作用力,结合DLVO理论,分析了纳米流体不稳定的原因,并研究了分散剂的加入和基液的物理性质对纳米颗粒悬浮稳定性的影响。(2)采用两步法制备了质量浓度为1%的Al_2O_3-H_2O和SiO_2-H_2O纳米流体,选用十二烷基硫酸钠(SDS)和阿拉伯树胶(AG)作为添加剂。采用浊度法对制得的纳米流体稳定性进行表征,主要分析了超声分散时间,添加剂的种类和浓度对纳米流体稳定性的影响。采用圆环法测试了SDS和AG水溶液的表面张力,分析得出了SDS水溶液在25℃时的临界胶束浓度,结合纳米流体稳定性的分析结果,给出了本实验条件下采用不同分散剂时两种纳米流体的最佳制备方式。(3)设计并搭建了重力热管性能测试实验台,对不同工质的热管进行启动性能和传热性能测试,通过对比热管的启动时间,蒸发段和冷凝段的启动温度,稳定运行时管壁温度分布以及总热阻的大小,分析各工质对热管性能强化作用的高低。研究表明:添加了纳米流体的热管,启动时间较传统水热管明显缩短,蒸发段和冷凝段温差减小,等温性能较好。添加剂对热管性能的影响不能忽略,在低热流密度工况下,采用何种分散剂的纳米流体热管性能差别不大,但随着热流密度的提高,采用SDS作为分散剂的热管性能明显优于采用AG作为分散剂的纳米流体热管。(4)结合重力热管内部传热机理,对实验结果进行理论分析。纳米颗粒的加入,增大了工质的导热系数,纳米颗粒的热运动,又增强了工质的内部扰动,强化了重力热管对流换热性能;分散剂SDS的加入,会降低工质的表面张力,增强润湿性,使气泡的脱离变得更为容易,强化了重力热管核态沸腾换热性能。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK124;TK172.4
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 毛凌波;张仁元;柯秀芳;;纳米流体的光热特性[J];广东工业大学学报;2008年03期
2 郭守柱;黎阳;姜继森;;纳米流体输运性质研究进展[J];上海第二工业大学学报;2009年01期
3 冯逸晨;颜红侠;贾园;;纳米流体在摩擦领域中的应用[J];材料开发与应用;2012年06期
4 史保新;刘良德;邓晨冕;;纳米流体在制冷及冷却中的应用研究进展[J];材料导报;2012年S2期
5 贾莉斯;彭岚;陈颖;莫松平;李震;;纳米流体凝固和熔融相变过程的研究[J];工程热物理学报;2013年02期
6 李云翔;解国珍;安龙;田泽辉;;纳米流体研究进展[J];制冷技术;2013年04期
7 宣益民;;纳米流体能量传递理论与应用[J];中国科学:技术科学;2014年03期
8 宣益民,余凯,吴轩,李强;基于Lattice-Boltzmann方法的纳米流体流动与传热分析[J];工程热物理学报;2004年06期
9 薛文胥;王玮;闵敬春;;颗粒聚集对纳米流体强化换热影响浅析[J];工程热物理学报;2006年01期
10 张巧慧;朱华;;新型传热工质纳米流体的研究与应用[J];能源工程;2006年02期
相关会议论文 前10条
1 陈今茂;易如娟;;纳米流体及其在冷却液中的应用[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
2 程波;杜垲;张小松;牛晓峰;;氨水—纳米炭黑纳米流体的稳定性研究[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
3 洪欢喜;武卫东;盛伟;刘辉;张华;;纳米流体制备的研究进展[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
4 刘益伦;陈曦;;纳米流体增强防护结构[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
5 沙丽丽;巨永林;唐鑫;;纳米流体在强化对流换热实验中的应用研究进展[A];上海市制冷学会2013年学术年会论文集[C];2013年
6 刘四美;武卫东;武润宇;韩志明;;氧化锌纳米流体对氨水降膜吸收影响的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 钱明;沈中华;陆健;倪晓武;李强;宣益民;;激光照射纳米流体形成散斑的数值模拟研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
8 吴恒安;王奉超;;纳米流体提高驱油效率的微力学机理研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
9 刘崇;李志刚;;纳米流体力学初探及应用[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
10 王志阳;杨文建;聂雪丽;杨怀玉;;瞬态热丝法测量纳米流体的导热系数[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前1条
1 涵薏;新型换热介质研制的领军者[N];上海科技报;2010年
相关博士学位论文 前10条
1 何钦波;外加磁场强化磁性纳米流体的光热特性及机理研究[D];华南理工大学;2015年
2 Umer Farooq;纳米流动的边界层流的同论分析解[D];上海交通大学;2014年
3 姜勇越;多相流流动与传热的数值研究[D];北京科技大学;2016年
4 张朝立;纳米流体几种典型流动传热问题的近似解析和数值研究[D];北京科技大学;2015年
5 冯钊赞;纳米流体及纳米表面的管内对流强化传热[D];浙江大学;2015年
6 江海峰;纳米流体有效导热系数理论模型及其中高温实验研究[D];清华大学;2015年
7 赵光普;微管道中纳米流体流动及传热研究[D];内蒙古大学;2016年
8 朱海涛;纳米流体的制备、稳定及导热性能研究[D];山东大学;2005年
9 彭小飞;车用散热器中纳米流体高温传热基础问题研究[D];浙江大学;2007年
10 赵佳飞;纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 宋玲利;铝纳米流体集热工质的制备与性能研究[D];广东工业大学;2011年
2 李长江;纳米流体的制备、表征及性能研究[D];中国海洋大学;2009年
3 王辉;纳米流体导热及辐射特性研究[D];浙江大学;2010年
4 管延祥;应用于热管的纳米流体热物性参数的研究[D];济南大学;2010年
5 孙通;纳米流体管内层流流动特性的实验研究[D];东北电力大学;2013年
6 张国龙;纳米流体强化传热机理及数学模型的研究[D];青海大学;2015年
7 王瑶;纳米流体在储层岩芯表面的铺展及其驱油机理研究[D];西安石油大学;2015年
8 王瑞星;Al_2O_3-H_2O纳米流体蓄冷运输箱内温度场特性的研究[D];天津商业大学;2015年
9 郭蘅;Al_2O_3-H_2O纳米流体的布朗运动和冰点研究[D];天津商业大学;2015年
10 曹远哲;氧化石墨烯纳米流体的制备及其在太阳能热水器中的应用[D];上海应用技术学院;2015年
，本文编号：1333808
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/1333808.html
