本文選題：導(dǎo)熱油　切入點(diǎn)：納米流體　出處：《濟(jì)南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：導(dǎo)熱油作為太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的主要傳熱工質(zhì),越來越受到人們的關(guān)注,提高導(dǎo)熱油的傳熱效率成為人們研究的重點(diǎn)。納米流體的誕生,促進(jìn)了傳熱工質(zhì)傳熱效率的提高。將納米顆粒添加到導(dǎo)熱油中制備導(dǎo)熱油基納米流體,能夠有效的改善導(dǎo)熱油的傳熱性能。本文以導(dǎo)熱油基的Al2O3納米流體和SiO2納米流體為研究對象,確定了制備Al2O3/導(dǎo)熱油納米流體和SiO2/導(dǎo)熱油納米流體的最佳制備工藝參數(shù),在此基礎(chǔ)上對所制備的納米流體的物理性能進(jìn)行測量和分析。本課題的研究不僅為進(jìn)一步提高導(dǎo)熱油基的傳熱效率提供一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),而且也進(jìn)一步為納米流體應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)提供參考依據(jù),這在太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的工程應(yīng)用和學(xué)術(shù)理論方面都有著一定的重大意義。論文的主要研究內(nèi)容如下：1.為了解決納米流體的懸浮穩(wěn)定性,采用L9(34)正交試驗(yàn)進(jìn)行分析,選取油酸用量、硬脂酸用量、磁力攪拌時(shí)間、超聲振動時(shí)間為四個影響因素,每個因素選取三個水平,得出最佳制備工藝參數(shù)為：油酸用量為30%,硬脂酸用量為5%,磁力攪拌時(shí)間為45mm,超聲振動時(shí)間為10min。采用最佳制備工藝參數(shù)制備了不同粒徑、不同體積分?jǐn)?shù)的Al2O3/導(dǎo)熱油納米流體和SiO2/導(dǎo)熱油納米流體。2.實(shí)驗(yàn)對所制備的Al2O3/導(dǎo)熱油納米流體和SiO2/導(dǎo)熱油納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測量,分析了溫度、體積分?jǐn)?shù)以及納米顆粒粒徑對導(dǎo)熱油基納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的影響,并采用傳統(tǒng)理論模型對導(dǎo)熱油基納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)比進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果發(fā)現(xiàn),Al2O3/導(dǎo)熱油納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)最大增大率為19.49%,SiO2/導(dǎo)熱油納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)最大增大率為15.25%。3.對導(dǎo)熱油基納米流體的粘度進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,研究了顆粒體積濃度、顆粒粒徑、溫度對納米流體粘度的影響,通過實(shí)驗(yàn)及理論分析得出,溫度由25℃升高到65℃,體積分?jǐn)?shù)為0.2%的Al2O3(30nm)/導(dǎo)熱油、SiO2(30nm)/導(dǎo)熱油納米流體分別減小了74.96%、76.89%；在測量溫度為25℃條件下,體積分?jǐn)?shù)由0.1%增大到1.0%時(shí),Al2O3/導(dǎo)熱油和SiO2/導(dǎo)熱油納米流體的粘度最大增大了17.34%和25.37%;粒徑對導(dǎo)熱油基納米流體的粘度均有不同程度的影響,但是規(guī)律不明顯。4.對導(dǎo)熱油基納米流體的潤濕性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與理論分析,通過表面張力和接觸角兩個方面對潤濕性進(jìn)行了分析研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),所制備的Al2O3/導(dǎo)熱油納米流體和SiO2/導(dǎo)熱油納米流體的接觸角均小于導(dǎo)熱油的接觸角,納米流體的表面張力均大于導(dǎo)熱油的表面張力,納米流體的潤濕性均優(yōu)于導(dǎo)熱油。5.建立了一套模擬光熱實(shí)驗(yàn)所用的測試裝置,對所制備的Al2O3/導(dǎo)熱油納米流體和SiO2/導(dǎo)熱油納米流體的光熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,此外,對導(dǎo)熱油和納米流體的輻射換熱進(jìn)行計(jì)算分析,進(jìn)一步通過光吸收性能和光熱轉(zhuǎn)換效率對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,添加納米顆�？梢悦黠@提高光熱性能,在本實(shí)驗(yàn)中體積分?jǐn)?shù)為0.2%和0.5%的導(dǎo)熱油基納米流體的光熱性能較好。
[Abstract]:The main oil as heat transfer medium in solar thermal power generation system, more and more attention, improve the heat transfer efficiency of heat transfer oil become the focus of the study. The birth of nanofluids, heat transfer is enhanced heat transfer efficiency. The nano particles are added to the preparation of oil based nano fluid for heat conducting oil, can improve the heat transfer performance of heat conducting oil effectively. The heat conducting oil based Al2O3 and SiO2 nanofluids as the research object, the preparation of Al2O3/ oil Nanofluids and SiO2/ oil nanofluids optimal preparation parameters, were measured and analyzed on the basis of the nanofluids prepared by physical performance. This research not only provides some experimental data to further improve the heat transfer efficiency of heat conducting oil based, but also for the further application of nano fluid in solar thermal power generation system Provide reference, in the solar thermal power generation system in engineering application and academic theory is of great significance. The main research contents of this paper are as follows: 1. in order to solve the suspension stability of nanofluids, using L9 (34) analysis of orthogonal test, selecting the amount of stearic acid, oleic acid dosage, stirring time, vibration the time of ultrasonic to the four factors, each factor selected from three levels, the optimum preparation process parameters: oleic acid 30%, stearic acid content is 5%, stirring time was 45mm, ultrasonic time is 10min. the best preparation process parameters were prepared with different particle size, thermal conductivity of different volume fraction Al2O3/ oil Nanofluids and SiO2/ oil nanofluids.2. experiment of the prepared Al2O3/ oil nanofluid and SiO2/ oil nanofluids were measured, analyzed the temperature, body Integral number and particle size effects on thermal oil nanofluids thermal conductivity, and thermal conductivity of heat conducting oil nanofluids ratio was calculated, using the traditional theoretical model results show that the Al2O3/ oil nanofluid thermal conductivity maximum increase rate of 19.49%, SiO2/ oil nanofluid thermal conductivity maximum increase rate systematic analysis for 15.25%.3. of oil based nano fluid viscosity, the particle volume concentration, particle size, influence of temperature on viscosity, through experiment and theoretical analysis shows that the temperature from 25 degrees rise to 65 DEG C, 0.2% volume fraction of Al2O3 (30nm) / oil SiO2 (30nm) / oil nanofluids were decreased by 74.96%, 76.89%; in the measurement of the temperature is 25 DEG C under the condition of volume fraction increases from 0.1% to 1%, Al2O3/ oil and SiO2/ oil nano fluid viscosity most A large increase by 17.34% and 25.37%; particle size on the thermal oil based nano fluid viscosity have different degrees of influence, but not obvious regularity of.4. wettability on thermal oil nanofluids by experiment and theoretical analysis, the surface tension and contact angle of the two aspects of the wettability were studied. The results showed that and the prepared Al2O3/ oil nanofluid and SiO2/ oil nanofluid contact angle is less than the thermal oil contact angle and surface tension of nanofluids were greater than the heat conducting oil wettability of nanofluids are better than that of.5. thermal oil testing device has been set up by a simulation experiment of the thermal, thermal the characteristics of the prepared Al2O3/ oil nanofluid and SiO2/ oil nanofluids were studied. In addition, the radiation of heat conducting oil and nano fluid heat transfer calculation and analysis, further through the light The absorption and photothermal conversion efficiency of the experimental results were analyzed. The results showed that nano particles can significantly improve the photothermal properties. In this experiment, the thermal conductivity of the heat conducting oil based nanofluids with volume fraction of 0.2% and 0.5% is better.

【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

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本文編號：1718778