石墨烯纳米流体脉动热管传热性能实验研究
发布时间：2021-12-17 02:48
随着电子工业的发展,电子器件的集成度不断提高,单位面积热负荷越来越大,电子设备的温度过高会降低其性能甚至导致故障,因此需要紧凑高效的散热设备对其进行有效地冷却。脉动热管（PHP）由于其体积小、结构简单以及传热能力强等优势,在电子设备散热、太阳能系统以及废热回收等领域具有良好的应用前景。探究新型充注工质是PHP强化传热的重要研究方向之一,目前常见的金属及金属氧化物纳米流体已被广泛应用于PHP传热性能实验与理论研究,但是很少有文献报道石墨烯纳米流体PHP传热性能研究结果。目前阻碍石墨烯在散热等领域大规模应用的主要因素是无法对其进行高质量、低成本、工业化生产,本文首先利用有希望量产高质量少层石墨烯的液相剥离技术进行石墨烯制备实验,基于紫外-可见光光谱、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜以及原子力显微镜表征分析,证明制备的石墨烯为透明薄片状结构,片层厚度为35层,结构缺陷较少。以乙醇、乙醇-水二元混合物以及表面活性剂溶液为基液,采用两步法制备了稳定的石墨烯纳米流体,并对其热物性进行测量。结果表明,添加石墨烯不影响基液的表面张力,但同步增大其导热系数和动态粘度;添加少量的表面活性...
【文章来源】： 哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：100 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 石墨烯及石墨烯纳米流体相关研究进展
1.2.1 液相剥离制备石墨烯研究进展
1.2.2 石墨烯纳米流体的制备及其热物性研究进展
1.3 脉动热管简介
1.4 脉动热管的国内外研究现状
1.4.1 脉动热管的工质研究现状
1.4.2 脉动热管的应用研究现状
1.5 本文的主要研究内容
第2章 脉动热管实验系统及石墨烯纳米流体的制备
2.1 引言
2.2 脉动热管实验系统
2.2.1 脉动热管参数
2.2.2 脉动热管工质选择
2.2.3 脉动热管实验步骤及数据处理
2.2.4 脉动热管工质热物理性质对其传热性能影响
2.3 石墨烯的制备与表征分析
2.3.1 石墨烯的制备
2.3.2 石墨烯形貌与质量表征分析
2.4 石墨烯纳米流体的制备与其物性参数测量原理
2.4.1 石墨烯纳米流体的制备
2.4.2 表面张力测量装置及原理
2.4.3 导热系数测量装置及原理
2.4.4 粘度测量装置及原理
2.5 本章小结
第3章 石墨烯/乙醇纳米流体脉动热管传热性能分析
3.1 引言
3.2 乙醇为工质的脉动热管实验结果
3.3 石墨烯/乙醇纳米流体为工质的脉动热管实验结果
3.3.1 工业级石墨烯脉动热管实验结果
3.3.2 液相剥离石墨烯脉动热管实验结果
3.4 乙醇水溶液脉动热管实验结果
3.5 石墨烯/乙醇水溶液纳米流体脉动热管实验结果
3.6 本章小结
第4章 石墨烯/表面活性剂水溶液纳米流体脉动热管传热性能分析
4.1 引言
4.2 表面活性剂水溶液对脉动热管传热性能的影响
4.2.1 CTAC溶液脉动热管实验结果
4.2.2 PVP溶液脉动热管实验结果
4.2.3 Pluronic?F127 溶液脉动热管实验结果
4.3 石墨烯/表面活性剂纳米流体对脉动热管传热性能的影响
4.3.1 CTAC基石墨烯纳米流体脉动热管实验结果
4.3.2 PVP基石墨烯纳米流体脉动热管实验结果
4.3.3 Pluronic?F127 基石墨烯纳米流体脉动热管实验结果
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]定壁温条件下竖直管内沸腾传热特性研究 [J]. 张承虎,魏继宏,王欣,张建利. 可再生能源. 2019(04)
[2]石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管传热特性研究 [J]. 周宇,崔晓钰,施赛燕,韩华,陈成猛. 能源工程. 2018(04)
[3]脉动热管技术研究综述 [J]. 冯锦新. 制冷. 2018(01)
[4]新型太阳墙供热性能的实验研究 [J]. 董建锴,孙苏雨婷,陈之华,姜益强. 哈尔滨工业大学学报. 2018(02)
[5]脉动热管强化传热的研究进展 [J]. 王盼,王迅. 现代化工. 2017(07)
[6]不同工质时脉动热管换热特性实验研究 [J]. BASTAKOTI Durga,张红娜,李凤臣. 工程热物理学报. 2017(07)
[7]液相剥离法制备石墨烯研究进展 [J]. 田杰,郭丽,沈嵩,张毅,尹翔鹭,毋伟. 中国粉体技术. 2017(03)
[8]石墨烯/去离子水纳米流体振荡热管传热性能 [J]. 施赛燕,崔晓钰,周宇,韩华,陈成猛. 化工学报. 2016(12)
[9]氧化石墨烯对脉动热管传热性能的影响 [J]. 苏新军,韩魏,张明,郭宪民. 热科学与技术. 2015(05)
[10]氧化石墨烯/自湿润流体脉动热管的传热特性 [J]. 张明,苏新军,韩魏,郭宪民. 化工进展. 2015(08)
博士论文
[1]自湿润流体流动传热机理及高效振荡热管特性研究[D]. 胡艳鑫.华南理工大学. 2015
硕士论文
[1]纳米流体和自湿润流体振荡热管的传热特性[D]. 杨旭.华北电力大学(北京). 2017
[2]液相剥离法制备石墨烯新技术的研究[D]. 郭丽.北京化工大学. 2017
[3]新型纳米流体管内流动与换热过程的实验研究[D]. 王浩昌.华北水利水电大学. 2017
[4]阴离子表面活性剂对脉动热管性能影响的实验研究[D]. 蔡骥驰.北京建筑大学. 2016
[5]脉动热管的传热特性研究及其应用[D]. 朱炳朋.东南大学. 2016
[6]多元流体脉动热管传热性能实验研究[D]. 张明.天津商业大学. 2016
[7]纳米颗粒对脉动热管传热性能影响的实验研究[D]. 凌翔.大连海事大学. 2016
[8]甲醇/丙酮混合工质脉动热管稳定运行实验研究[D]. 肖冲.天津大学. 2016
[9]实验研究表面活性剂及纳米颗粒对脉动热管传热性能的影响[D]. 张礁.大连海事大学. 2015
[10]石墨烯纳米流体的制备和换热特性研究[D]. 李天宇.哈尔滨工业大学. 2015
本文编号：3539270
【文章来源】： 哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：100 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 石墨烯及石墨烯纳米流体相关研究进展
1.2.1 液相剥离制备石墨烯研究进展
1.2.2 石墨烯纳米流体的制备及其热物性研究进展
1.3 脉动热管简介
1.4 脉动热管的国内外研究现状
1.4.1 脉动热管的工质研究现状
1.4.2 脉动热管的应用研究现状
1.5 本文的主要研究内容
第2章 脉动热管实验系统及石墨烯纳米流体的制备
2.1 引言
2.2 脉动热管实验系统
2.2.1 脉动热管参数
2.2.2 脉动热管工质选择
2.2.3 脉动热管实验步骤及数据处理
2.2.4 脉动热管工质热物理性质对其传热性能影响
2.3 石墨烯的制备与表征分析
2.3.1 石墨烯的制备
2.3.2 石墨烯形貌与质量表征分析
2.4 石墨烯纳米流体的制备与其物性参数测量原理
2.4.1 石墨烯纳米流体的制备
2.4.2 表面张力测量装置及原理
2.4.3 导热系数测量装置及原理
2.4.4 粘度测量装置及原理
2.5 本章小结
第3章 石墨烯/乙醇纳米流体脉动热管传热性能分析
3.1 引言
3.2 乙醇为工质的脉动热管实验结果
3.3 石墨烯/乙醇纳米流体为工质的脉动热管实验结果
3.3.1 工业级石墨烯脉动热管实验结果
3.3.2 液相剥离石墨烯脉动热管实验结果
3.4 乙醇水溶液脉动热管实验结果
3.5 石墨烯/乙醇水溶液纳米流体脉动热管实验结果
3.6 本章小结
第4章 石墨烯/表面活性剂水溶液纳米流体脉动热管传热性能分析
4.1 引言
4.2 表面活性剂水溶液对脉动热管传热性能的影响
4.2.1 CTAC溶液脉动热管实验结果
4.2.2 PVP溶液脉动热管实验结果
4.2.3 Pluronic?F127 溶液脉动热管实验结果
4.3 石墨烯/表面活性剂纳米流体对脉动热管传热性能的影响
4.3.1 CTAC基石墨烯纳米流体脉动热管实验结果
4.3.2 PVP基石墨烯纳米流体脉动热管实验结果
4.3.3 Pluronic?F127 基石墨烯纳米流体脉动热管实验结果
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]定壁温条件下竖直管内沸腾传热特性研究 [J]. 张承虎,魏继宏,王欣,张建利. 可再生能源. 2019(04)
[2]石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管传热特性研究 [J]. 周宇,崔晓钰,施赛燕,韩华,陈成猛. 能源工程. 2018(04)
[3]脉动热管技术研究综述 [J]. 冯锦新. 制冷. 2018(01)
[4]新型太阳墙供热性能的实验研究 [J]. 董建锴,孙苏雨婷,陈之华,姜益强. 哈尔滨工业大学学报. 2018(02)
[5]脉动热管强化传热的研究进展 [J]. 王盼,王迅. 现代化工. 2017(07)
[6]不同工质时脉动热管换热特性实验研究 [J]. BASTAKOTI Durga,张红娜,李凤臣. 工程热物理学报. 2017(07)
[7]液相剥离法制备石墨烯研究进展 [J]. 田杰,郭丽,沈嵩,张毅,尹翔鹭,毋伟. 中国粉体技术. 2017(03)
[8]石墨烯/去离子水纳米流体振荡热管传热性能 [J]. 施赛燕,崔晓钰,周宇,韩华,陈成猛. 化工学报. 2016(12)
[9]氧化石墨烯对脉动热管传热性能的影响 [J]. 苏新军,韩魏,张明,郭宪民. 热科学与技术. 2015(05)
[10]氧化石墨烯/自湿润流体脉动热管的传热特性 [J]. 张明,苏新军,韩魏,郭宪民. 化工进展. 2015(08)
博士论文
[1]自湿润流体流动传热机理及高效振荡热管特性研究[D]. 胡艳鑫.华南理工大学. 2015
硕士论文
[1]纳米流体和自湿润流体振荡热管的传热特性[D]. 杨旭.华北电力大学(北京). 2017
[2]液相剥离法制备石墨烯新技术的研究[D]. 郭丽.北京化工大学. 2017
[3]新型纳米流体管内流动与换热过程的实验研究[D]. 王浩昌.华北水利水电大学. 2017
[4]阴离子表面活性剂对脉动热管性能影响的实验研究[D]. 蔡骥驰.北京建筑大学. 2016
[5]脉动热管的传热特性研究及其应用[D]. 朱炳朋.东南大学. 2016
[6]多元流体脉动热管传热性能实验研究[D]. 张明.天津商业大学. 2016
[7]纳米颗粒对脉动热管传热性能影响的实验研究[D]. 凌翔.大连海事大学. 2016
[8]甲醇/丙酮混合工质脉动热管稳定运行实验研究[D]. 肖冲.天津大学. 2016
[9]实验研究表面活性剂及纳米颗粒对脉动热管传热性能的影响[D]. 张礁.大连海事大学. 2015
[10]石墨烯纳米流体的制备和换热特性研究[D]. 李天宇.哈尔滨工业大学. 2015
本文编号：3539270
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