磁場作用下磁性納米流體強(qiáng)化對流換熱實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2021-10-22 19:25
磁性納米流體是磁性納米顆粒穩(wěn)定分散在非磁性基載液中形成的一種新型功能材料。由于其兼具超順磁性和流動特性,在實(shí)現(xiàn)能量高效和可控傳遞領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿Α4艌隹刂剖勾判约{米流體用于不同類型的換熱設(shè)備是目前研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。但目前磁性納米流體流-磁耦合作用下強(qiáng)化傳熱機(jī)理沒有統(tǒng)一定論,恒定磁場作用下磁性納米流體對流換熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在爭議。為使磁性納米流體更好的應(yīng)用于不同類型的換熱設(shè)備,本文采用Fe3O4/water磁性納米流體開展恒定磁場下流動與換熱特性實(shí)驗(yàn)研究,進(jìn)一步分析磁場作用下強(qiáng)化傳熱的潛在驅(qū)動機(jī)制。本文采用“兩步法”制備了 Fe3O4/water磁性納米流體,通過目測法和透射比法相結(jié)合進(jìn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究。分析了超聲時長和表面活性劑對磁性納米流體穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:制備時最佳超聲時長為1h且陽離子表面活性劑十六烷基溴化銨(CTAB)與Fe3O4磁性顆粒適應(yīng)性最好,最佳質(zhì)量配比為1:1。采用瞬態(tài)熱線法測量Fe3O4/water磁性納米流體導(dǎo)熱系數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:磁性納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度和顆粒濃度的增加而增加。在較高體積分?jǐn)?shù)下,磁性納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨濃度呈現(xiàn)非線性變化,這個由于顆粒濃度升高...
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁性納米流體制備及其穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.2.2 磁性納米流體熱物性研究現(xiàn)狀
1.2.3 磁性納米流體對流換熱研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 磁性納米流體的制備及穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究
2.1 引言
2.2 磁性納米流體的制備
2.3 磁性納米流體穩(wěn)定性測試
2.4 磁性納米流體穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.4.1 超聲時間對納米流體穩(wěn)定性的影響
2.4.2 表面活性劑對納米流體穩(wěn)定性的影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 磁性納米流體的導(dǎo)熱性能研究
3.1 導(dǎo)熱系數(shù)的測量
3.2 磁性納米流體導(dǎo)熱系數(shù)測試結(jié)果分析
3.2.1 超聲時長對納米流體導(dǎo)熱性能的影響
3.2.2 表面活性劑對納米流體導(dǎo)熱性能的影響
3.2.3 溫度和體積分?jǐn)?shù)對納米流體導(dǎo)熱性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 磁性納米流體對流換熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及不確定度分析
4.2.1 數(shù)據(jù)處理
4.2.2 實(shí)驗(yàn)的不確定性分析
4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第5章 磁性納米流體對流換熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 磁場仿真
5.2 無磁場下Fe_3O_4/water磁性納米流體對流換熱特性
5.3 垂直梯度磁場下Fe_3O_4/water納米流體的對流換熱性能
5.4 垂直梯度磁場下Fe_3O_4/water納米流體的對流換熱性能
5.5 不同磁場方向布置下Fe_3O_4/water納米流體的對流換熱性能
5.6 磁場作用下Fe_3O_4/water納米流體管內(nèi)流動特性及其綜合性能評價
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁場調(diào)控磁性納米流體流動和傳熱研究進(jìn)展[J]. 臧徐忠,石爾,傅俊萍,余濤. 化工進(jìn)展. 2019(12)
[2]磁流體對流換熱研究進(jìn)展[J]. 李國龍,翟鄭佳,王進(jìn). 現(xiàn)代化工. 2018(05)
[3]磁性液體潤滑技術(shù)的進(jìn)展簡述[J]. 楊金霖,黃巍. 表面技術(shù). 2017(06)
[4]納米流體導(dǎo)熱系數(shù)影響因素分析[J]. 夏國棟,劉冉,杜墨. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[5]氨水-Fe2O3納米流體穩(wěn)定性影響因素分析[J]. 楊柳,杜塏,李彥軍,程波. 工程熱物理學(xué)報. 2011(09)
[6]Anisotropic thermal conductivity of magnetic fluids[J]. Xiaopeng Fang,Yimin Xuan,Qiang Li School of Power Engineering,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing 210094,China. Progress in Natural Science. 2009(02)
[7]氧化鋁納米粉體懸浮液強(qiáng)化導(dǎo)熱研究[J]. 謝華清,吳清仁,王錦昌,奚同庚,劉巖. 硅酸鹽學(xué)報. 2002(03)
博士論文
[1]磁性潛熱型功能流體的制備與能量傳遞特性研究[D]. 黃勇.南京理工大學(xué) 2012
本文編號:3451717
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁性納米流體制備及其穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.2.2 磁性納米流體熱物性研究現(xiàn)狀
1.2.3 磁性納米流體對流換熱研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 磁性納米流體的制備及穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究
2.1 引言
2.2 磁性納米流體的制備
2.3 磁性納米流體穩(wěn)定性測試
2.4 磁性納米流體穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.4.1 超聲時間對納米流體穩(wěn)定性的影響
2.4.2 表面活性劑對納米流體穩(wěn)定性的影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 磁性納米流體的導(dǎo)熱性能研究
3.1 導(dǎo)熱系數(shù)的測量
3.2 磁性納米流體導(dǎo)熱系數(shù)測試結(jié)果分析
3.2.1 超聲時長對納米流體導(dǎo)熱性能的影響
3.2.2 表面活性劑對納米流體導(dǎo)熱性能的影響
3.2.3 溫度和體積分?jǐn)?shù)對納米流體導(dǎo)熱性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 磁性納米流體對流換熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及不確定度分析
4.2.1 數(shù)據(jù)處理
4.2.2 實(shí)驗(yàn)的不確定性分析
4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第5章 磁性納米流體對流換熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 磁場仿真
5.2 無磁場下Fe_3O_4/water磁性納米流體對流換熱特性
5.3 垂直梯度磁場下Fe_3O_4/water納米流體的對流換熱性能
5.4 垂直梯度磁場下Fe_3O_4/water納米流體的對流換熱性能
5.5 不同磁場方向布置下Fe_3O_4/water納米流體的對流換熱性能
5.6 磁場作用下Fe_3O_4/water納米流體管內(nèi)流動特性及其綜合性能評價
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁場調(diào)控磁性納米流體流動和傳熱研究進(jìn)展[J]. 臧徐忠,石爾,傅俊萍,余濤. 化工進(jìn)展. 2019(12)
[2]磁流體對流換熱研究進(jìn)展[J]. 李國龍,翟鄭佳,王進(jìn). 現(xiàn)代化工. 2018(05)
[3]磁性液體潤滑技術(shù)的進(jìn)展簡述[J]. 楊金霖,黃巍. 表面技術(shù). 2017(06)
[4]納米流體導(dǎo)熱系數(shù)影響因素分析[J]. 夏國棟,劉冉,杜墨. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[5]氨水-Fe2O3納米流體穩(wěn)定性影響因素分析[J]. 楊柳,杜塏,李彥軍,程波. 工程熱物理學(xué)報. 2011(09)
[6]Anisotropic thermal conductivity of magnetic fluids[J]. Xiaopeng Fang,Yimin Xuan,Qiang Li School of Power Engineering,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing 210094,China. Progress in Natural Science. 2009(02)
[7]氧化鋁納米粉體懸浮液強(qiáng)化導(dǎo)熱研究[J]. 謝華清,吳清仁,王錦昌,奚同庚,劉巖. 硅酸鹽學(xué)報. 2002(03)
博士論文
[1]磁性潛熱型功能流體的制備與能量傳遞特性研究[D]. 黃勇.南京理工大學(xué) 2012
本文編號:3451717
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