纳米有机工质Cu-R123传热特性研究

发布时间：2017-08-19 08:30

  本文关键词：纳米有机工质Cu-R123传热特性研究

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【摘要】：目前ORC技术推广面临的一个十分现实的问题是,由于低温热源驱动下换热面积较大,导致的换热设备体积庞大、换热器成本高等问题,这在一定程度上阻碍了ORC技术的推广应用,因此加强ORC系统中热端传热过程,是解决这一问题的有效途径之一。目前最新纳米技术和材料得到了快速发展,而众多强化换热技术中,利用纳米粉体颗粒强化流体传热过程是一项非常有前景的技术。因此本文拟采用纳米有机工质作为有机朗肯循环中的循环工质,从纳米有机工质强化ORC热端传热的可行性出发,研究了纳米有机工质基液的选择原则和纳米有机工质的制备方法,并进一步分析了纳米有机工质物性参数,在传热试验平台上,研究了纳米有机工质传热性能,为纳米有机工质在ORC系统中的应用提供了试验依据。(1)本文系统的阐述了纳米有机工质基液的选用原则,并选用R123作为纳米有机工质基液,运用“两步法”制备了纳米有机工质Cu-R123,其中Cu纳米颗粒体积组分的范围为0.3-1.0%vol,R123体积组分的范围为97.9-99.6%vol,分散剂体积组分的范围为0.1～1.1%vol。(2)研究了纳米有机工质稳定性分析方法,采用目测法分析了所制备的纳米有机工质,发现其稳定性能满足试验要求。并进一步研究了纳米有机工质的主要物性参数,包括导热系数和黏度,发现有机工质的导热系数和黏度均随着Cu纳米颗粒体积分数的增加逐渐增大,其中纳米有机工质的导热系数比纯工质的导热系数增加更为显著。(3)进行了纳米有机工质Cu-R123传热性能试验研究,首先通过纯工质R123对试验平台进行了精度校验,其精度满足试验要求。并进一步分析了纳米有机工质对流换热性能影响规律,发现质量流量和干度均影响对流换热系数的变化,当干度为O.5时纳米有机工质的对流换热系数变化幅度最大,而当质量流量增加时,纳米有机工质的换热系数增加幅度减小。
【关键词】：纳米有机工质 有机朗肯循环 传热特性 导热系数
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 课题研究背景10-12
• 1.2 纳米流体研究现状12-18
• 1.2.1 纳米流体制备方法12-14
• 1.2.2 纳米流体的稳定性14-16
• 1.2.3 纳米流体导热性能研究16-18
• 1.3 纳米有机工质研究现状18-20
• 1.4 本文主要研究的内容20-22
• 第二章 有机朗肯循环工质的选择及纳米有机工质制备22-38
• 2.1 有机朗肯循环工质22-28
• 2.1.2 循环工质环境问题22-24
• 2.1.3 有机朗肯循环工质种类24-27
• 2.1.4 有机朗肯循环工质的选择原则27-28
• 2.2 纳米有机工质的制备28-35
• 2.2.0 纳米有机工质基液的选择29-34
• 2.2.1 纳米粉体及稳定剂的选择34-35
• 2.2.2 纳米有机工质制备35
• 2.3 本章小结35-38
• 第三章 纳米有机工质Cu-R123物性研究38-54
• 3.1 纳米有机工质Cu-R123稳定性分析方法38-41
• 3.1.1 稳定性分析数值模拟方法38-40
• 3.1.2 稳定性试验方法测定40-41
• 3.2 纳米有机工质Cu-R123物性分析41-52
• 3.2.1 导热系数计算方法41-50
• 3.2.2 黏度计算方法50-52
• 3.3 本章小结52-54
• 第四章 纳米有机工质Cu-R123传热试验研究54-62
• 4.1 纳米有机工质换热试验平台54-57
• 4.1.1 试验装置54-55
• 4.1.2 试验装置精度校验55-57
• 4.2 试验操作流程57-58
• 4.2.1 试验系统密封性检测57
• 4.2.2 试验操作步骤57-58
• 4.3 试验原理58
• 4.4 纳米有机工质传热性能研究58-60
• 4.5 本章小结60-62
• 第五章 结论及展望62-64
• 5.1 主要结论62
• 5.2 研究展望62-64
• 致谢64-66
• 参考文献66-70
• 附录70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李强,宣益民;纳米流体强化导热系数机理初步分析[J];热能动力工程;2002年06期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 顾伟;低品位热能有机物朗肯动力循环机理研究和实验验证[D];上海交通大学;2010年

2 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

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本文编号：699695