石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究.pdf_第1頁(yè)
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1、近年來(lái)納米流體領(lǐng)域吸引了大量學(xué)者廣泛的關(guān)注,這是由于這種新型的傳熱工質(zhì)具有高導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)點(diǎn),這在傳熱研究中具有重要的意義。目前,已有的大量研究主要集中在納米流體的制備、穩(wěn)定性以及物性參數(shù)等方面。本文在此基礎(chǔ)上制備了石墨烯這種高導(dǎo)熱系數(shù)的新型材料,加入分散劑配制得到了石墨烯-乙醇納米流體;同時(shí),采用數(shù)值模擬的方法研究了石墨烯-乙醇納米流體自然對(duì)流以及沸騰換熱特性。
  本文第二章中采用超聲剝離石墨的方法制備了石墨烯固體粉末,應(yīng)用拉曼

2、光譜以及透射電鏡對(duì)材料進(jìn)行了表征,表征結(jié)果表明所制備的石墨烯固體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,缺陷較少。進(jìn)而配制得到了能夠長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定均一的石墨烯-乙醇納米流體,對(duì)納米流體的導(dǎo)熱特性、流變特性以及潤(rùn)濕性進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)石墨烯的體積份額增大,納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)也不斷增大,其中體積份額為0.1%的石墨烯納米流體與純乙醇相比提升了10%;納米流體的粘度隨著石墨烯體積份額的增大而增大,流變特性與牛頓流體的性質(zhì)吻合良好,表明所得納米流體為牛頓流體。當(dāng)納

3、米流體體積份額增大,其表面張力也隨之變大,界面接觸角也隨之變大。
  對(duì)流換熱和沸騰換熱是流體傳熱領(lǐng)域中常見(jiàn)的兩種換熱形式,在驗(yàn)證數(shù)值模擬方法準(zhǔn)確性后,本文第三章采用層流模型模擬了方腔中的自然對(duì)流,以體積分?jǐn)?shù)為變量,研究了納米流體的自然對(duì)流現(xiàn)象。結(jié)果表明納米流體能夠提高基液的對(duì)流換熱性能,石墨烯體積份額越高,對(duì)流換熱系數(shù)提升的幅度越大,顆粒份額為0.1%的石墨烯納米流體其對(duì)流換熱系數(shù)相比于純乙醇提升了12%。
  本文第四章

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