纳米流体在内置扭带螺纹管内的对流换热特性实验研究

发布时间：2023-06-02 23:39

　　目前,纳米流体强化传热和内置扭带管强化传热都已经成为比较成熟并且能够广泛应用的技术手段。对于纳米流体的研究包括:纳米颗粒的选择、纳米流体的制备及稳定性和导热系数的分析,还有流动和传热特性等。但是,对纳米流体应用在强化管中的研究并不成熟,于是本文旨在通过理论验证和实验相结合的方法来研究纳米流体在强化管内的流动。首先对比出分散剂对纳米流体稳定性的影响效果,然后制备出稳定性最优的纳米流体,并测量其导热系数,接着对内置扭带螺纹管的强化进行理论分析,最后设计并建立一套纳米流体在管内的流动和传热实验系统,以此来研究其强化传热效果。实验分析了雷诺数Re在6000-17000的范围,质量分数在0.1%-0.5%范围内的纳米流体在内置扭带螺纹管内的传热特性和流动特性。实验分别对比了纳米流体质量分数、扭带扭转比、扭带数量、双扭带布置方向(以下图中简称双扭带同向布置DT-Co,双扭带反向布置DT-Counter)、扭带与螺纹管螺纹布置方向(以下图中简称扭带与螺纹管螺纹同向Co-T,扭带与螺纹管螺纹反向Counter-T)等因素对流动特性和传热特性的影响,然后与改进扭带比较,改进扭带分别选用打孔扭带(以下图中...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 纳米流体研究现状
        1.2.2 扭带增强传热技术研究现状
        1.2.3 扭带与纳米流体组合技术研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 纳米流体的制备和稳定性分析
    2.1 纳米流体的制备
    2.2 纳米流体的稳定性分析
        2.2.1 沉降观测法分析
        2.2.2 透射比法分析
        2.2.3 透射电镜分析
    2.3 本章小结
第3章 纳米流体对流换热特性实验设计和实验内容
    3.1 实验系统
    3.2 实验设备
        3.2.1 涡轮流量计
        3.2.2 压力传感器
        3.2.3 循环水泵
        3.2.4 超级恒温槽
        3.2.5 温度传感器
        3.2.6 数据采集系统
    3.3 实验流程
    3.4 实验内容
    3.5 实验不确定性分析
    3.6 本章小结
第4章 纳米流体对流换热特性实验分析
    4.1 实验数据处理
    4.2 实验理论验证
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 纳米流体质量分数对流动特性和传热特性的影响
        4.3.2 扭带的扭转比对流动特性和传热特性的影响
        4.3.3 扭带的数量和布置方向对流动特性和传热特性的影响
        4.3.4 改进扭带对流动特性和传热特性的影响
        4.3.5 热性能系数分析
        4.3.6 验证回归方程
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3828243