納米流體水平圓管內低雷諾數(shù)流動換熱特性的實驗研究.pdf

1、納米流體，即以一定的方式和比例在液體中添加納米級金屬或非金屬氧化物粒子，形成的一類新型傳熱冷卻工質。實驗研究表明在液體中添加納米粒子，可以顯著增加液體的導熱系數(shù)，強化傳熱性能，對于提高熱交換系統(tǒng)的經濟性、可靠性和小型化有重要意義。
　　 本文圍繞納米流體圓管內低雷諾數(shù)對流換熱的實驗研究展開一系列工作，首先是納米流體基礎物性(包括制備及穩(wěn)定性、導熱系數(shù)、粘度)的實驗和理論研究，設計并進行了納米流體圓管內低雷諾數(shù)流動換熱特性的實驗，

2、并結合實驗結果擬合出適用的混合對流換熱關聯(lián)式。主要工作內容如下：
　　 1納米流體對流換熱基礎物性研究
　　 本文采用兩步法，不添加分散劑，經過機械攪拌和超聲振蕩制備納米流體。對比實驗發(fā)現(xiàn)納米顆粒分散在粘度較大的基液中，分散穩(wěn)定性更佳，例如乙二醇基的比水基的穩(wěn)定。納米流體在換熱方面相對基液的優(yōu)勢很大程度取決于導熱系數(shù)和粘度，概述和總結了納米流體強化導熱的機理、導熱系數(shù)模型，實驗研究和理論分析了納米流體粘度的影響因素，包括

3、顆粒尺寸和體積濃度，基液，溫度，團聚體等。針對對流換熱實驗采取的納米流體，進行了粘度測量和導熱系數(shù)計算。
　　 2納米流體對流換熱的實驗研究
　　 建立納米流體圓管內對流換熱實驗測試系統(tǒng)，實驗研究了15nm和50nm的SiO2納米顆粒分散在純乙二醇、乙二醇和水混合液中(EG體積分數(shù)50％)的納米流體在圓管內低雷諾數(shù)(10