應用于熱管的納米流體熱物性參數的研究.pdf

1、隨著納米科技的快速發(fā)展，納米材料已被應用到傳熱領域中，孕育而生了“納米流體”的概念。納米流體是指以一定的方式和比例在液體中添加納米級金屬、非金屬或聚合物固體粒子以構成一種新型的傳熱工質，這種新傳熱工質可用于換熱設備中替代傳統(tǒng)的工質。熱管作為換熱設備中的一種高效傳熱元件，將納米流體應用于其中可顯著改善傳熱性能。因此，對應用于熱管的納米流體熱物性參數的研究是將納米技術應用于熱能工程的創(chuàng)新性研究，具有重要的工程應用價值。
　　 本文以

2、Al2O3-水納米流體作為熱管的工作介質，通過測試其各種熱物性參數，來研究Al2O3納米顆粒的加入如何改變工作介質的熱物性參數以及對熱管傳熱能力的影響。其主要研究內容為：
　　 首先，通過透射電子顯微鏡、X射線衍射儀對Al2O3納米顆粒進行了表征，采用兩步法制備了兩種粒徑(40nm、65nm)、五種體積分數(0.1％～0.5％)的Al2O3-水納米流體。為了制備懸浮穩(wěn)定的納米流體，采用L9(34)正交試驗進行分析，得出了最佳工藝

3、參數為：pH值為8、超聲振動時間為3h、不添加分散劑、磁力攪拌時間為30min。并通過Zeta電位分析儀、激光粒度分析儀等分析了超聲振動時間、分散劑、pH值等對Al2O3-水納米流體懸浮穩(wěn)定性的影響，得出：pH值為8、超聲振動時間為3h、分散劑添加量為0.02％時，Al2O3-水納米流體的懸浮穩(wěn)定性最好。并對其懸浮穩(wěn)定性作用機理進行了一定的理論分析。
　　 其次，采用旋轉粘度計、全自動界面張力儀、KD2 Pro導熱系數儀、熱重差

4、熱聯用儀等儀器對Al2O3-水納米流體在不同條件下的粘度、表面張力系數、導熱系數、熱重、汽化潛熱、密度、沸點等熱物性參數進行了測量，結果發(fā)現：Al2O3-水納米流體的粘度隨著納米顆粒體積分數的增加而增加，隨著溫度的升高而減小，隨著顆粒尺寸的減小而增大；Al2O3-水納米流體的表面張力系數隨著體積分數的增加而減小，隨著顆粒粒徑的減小而減小，隨著溫度的升高而減?。籄l2O3-水納米流體的導熱系數隨著體積分數的增加而增加，隨著顆粒粒徑的減小而

5、增大，隨著溫度的升高而增大；Al2O3-水納米流體的相變速率隨著顆粒體積分數的增加而增大，而顆粒粒徑對其基本沒影響；Al2O3-水納米流體的汽化潛熱隨著顆粒體積分數的增加而減小；Al2O3-水納米流體的密度隨著顆粒體積分數的增加而增大；Al2O3-水納米流體的沸點隨著顆粒體積分數的增加而減小。并對各熱物性參數的作用機理進行了一定的理論分析。
　　 最后，分析了應用于熱管的Al2O3-水納米流體工作介質的綜合熱物理性質。結果表明A