DMLS微型换热器内纳米粒子浓度对Al 2 O 3 /R141b流动沸腾压降的影响

发布时间：2021-10-24 00:52

　　为探究纳米粒子浓度对纳米流体制冷剂在微细通道中流动沸腾气液两相压降影响,运用超声波振动法制备质量分数为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%均匀、稳定的Al₂O₃/R141b纳米流体制冷剂,在直接激光烧结（DMLS）微型换热器中,设计系统压力为176 k Pa,纳米流体制冷剂入口温度为40℃,在热通量21.2³8.2 k W·m-2和质量流率183.13⁴57.83 kg·m-2·s-1工况下,研究纳米粒子浓度对Al₂O₃/R141b纳米流体制冷剂流动沸腾气液两相压降影响。研究结果表明:纳米粒子浓度对纳米流体制冷剂在微细通道中流动沸腾气液两相压降有显著影响,气液两相压降随纳米流体制冷剂的纳米粒子浓度增加而减少,在纯制冷剂中R141b加入纳米粒子Al₂O₃,不同质量分数的纳米流体制冷剂流动沸腾气液两相压降降低5.5%³2.6%;通过SEM和表面静态接触角测试方法,发现纳米流体制冷剂... 

【文章来源】：化工学报. 2016,67(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

Al2O3纳米颗粒的SEM图像

第11期周建阳等：DMLS微型换热器内纳米粒子浓度对Al2O3/R141b流动沸腾压降的影响·4589·图2纳米制冷剂流体的制备流程Fig.2Preparationprocessofnanofluidrefrigerant图3不同质量分数的纳米流体制冷剂Fig.3Differentmassfractionofnanofluidrefrigerant图2、图3所示。根据式(1)～式(5)[20]可得各质量分数纳米流体制冷剂在饱和温度49℃时的物理参数，结果见表1，其中w为质量分数（%）、φ为体积分数（%）、λ为热导率（W·m1·K1）、μ为黏度（Pa·s）、c为比定压热容（kJ·kg1·K1），下角标nf、np、r分别表示纳米流体、纳米颗粒、纯制冷剂。表1Al2O3/R141b饱和状态物理性能参数Table1PhysicalparametersofAl2O3/R141bsaturationconditionwnf/%φnf/%ρnf/kg·m3cnf/kJ·kg1·K1λnf/W·m1·K1μnf×104/Pa·s001186.701.1880.0843.150.050.0151187.111.3170.0863.160.10.0301187.531.4200.0863.160.20.0601188.371.6270.0873.160.30.0901189.201.8540.0873.160.40.1201190.042.0810.0883.16()nfrnfnfnpnfr1wwwρρρ=+(1)()nfnfrnfnpρ=1ρ+ρ(2)()()nprrnpnfnfrnprrnpnf222λλλλλλλλλλ+=++(3)()2nfrnfnfμ=μ1+2.5+6.25(4)()nfnfrnfnpc=1c+c(5)1.2DMLS微型换热器制造成型原理计算机设计成型CADModel后，使用高能量的激光束高温熔化固化粉末金属材料，三维模型数据控制激光器在加工台上运动烧结路线，自动层层堆叠来成型DMLS微型换热器，成型原理如图4所示。图4DMLS微型换热器制造原理Fig.4ManufacturingprinciplesofDMLSmicroheatexcha

第11期周建阳等：DMLS微型换热器内纳米粒子浓度对Al2O3/R141b流动沸腾压降的影响·4589·图2纳米制冷剂流体的制备流程Fig.2Preparationprocessofnanofluidrefrigerant图3不同质量分数的纳米流体制冷剂Fig.3Differentmassfractionofnanofluidrefrigerant图2、图3所示。根据式(1)～式(5)[20]可得各质量分数纳米流体制冷剂在饱和温度49℃时的物理参数，结果见表1，其中w为质量分数（%）、φ为体积分数（%）、λ为热导率（W·m1·K1）、μ为黏度（Pa·s）、c为比定压热容（kJ·kg1·K1），下角标nf、np、r分别表示纳米流体、纳米颗粒、纯制冷剂。表1Al2O3/R141b饱和状态物理性能参数Table1PhysicalparametersofAl2O3/R141bsaturationconditionwnf/%φnf/%ρnf/kg·m3cnf/kJ·kg1·K1λnf/W·m1·K1μnf×104/Pa·s001186.701.1880.0843.150.050.0151187.111.3170.0863.160.10.0301187.531.4200.0863.160.20.0601188.371.6270.0873.160.30.0901189.201.8540.0873.160.40.1201190.042.0810.0883.16()nfrnfnfnpnfr1wwwρρρ=+(1)()nfnfrnfnpρ=1ρ+ρ(2)()()nprrnpnfnfrnprrnpnf222λλλλλλλλλλ+=++(3)()2nfrnfnfμ=μ1+2.5+6.25(4)()nfnfrnfnpc=1c+c(5)1.2DMLS微型换热器制造成型原理计算机设计成型CADModel后，使用高能量的激光束高温熔化固化粉末金属材料，三维模型数据控制激光器在加工台上运动烧结路线，自动层层堆叠来成型DMLS微型换热器，成型原理如图4所示。图4DMLS微型换热器制造原理Fig.4ManufacturingprinciplesofDMLSmicroheatexcha


本文编号：3454250