發(fā)布時間：2017-07-05 11:29

  本文關(guān)鍵詞：ZnO納米流體傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： Zn O納米流體 輸運(yùn)特性 自然對流 沸騰換熱 實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：納米流體因其優(yōu)良的傳熱特性而具有很大的潛在使用價值和商業(yè)競爭力,為了分析其換熱性能,尋求換熱能力良好的納米流體,國內(nèi)外學(xué)者分別對水基納米流體和乙二醇基納米流體的換熱性能進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬研究,納米流體的強(qiáng)化換熱機(jī)理也得到了很大的發(fā)展。然而,這兩類納米流體因其不夠理想的物性而受到很大的限制,尤其是受到導(dǎo)熱性能、防凍性能和粘性的影響。另外,在納米流體的傳熱研究中多以Cu O、Al2O3、Ti O2等金屬氧化物為添加物,因此,此類納米流體已得到廣泛的研究,然而很少有文獻(xiàn)報道Zn O納米流體的傳熱特性研究結(jié)果。因此,本文以乙二醇水溶液為研究對象,對乙二醇(Ethylene Glycol,簡稱:EG)/去離子水(Deionized Water,簡稱:DW)基Zn O納米流體進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,分析了該納米流體的輸運(yùn)特性(導(dǎo)熱系數(shù)和粘度)、自然對流特性和沸騰換熱特性。以聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl Pyrrolidone,簡稱:PVP)為分散劑制備了穩(wěn)定的Zn O納米流體,然后進(jìn)行了該納米流體的輸運(yùn)性質(zhì)測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出PVP和Zn O納米顆粒添加的最佳質(zhì)量濃度分別為2.12%和5.25%,Zn O-EG/DW納米流體以其良好的熱傳導(dǎo)性能、較小的流動阻力、良好的防凍性能等優(yōu)點(diǎn)而作為自然對流和沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究的工質(zhì)。配制了不同乙二醇水溶液濃度的Zn O顆粒質(zhì)量濃度為5.25%的Zn O-EG/DW納米流體,測量了不同加熱功率下該納米流體的換熱溫差,通過計算結(jié)果分析了納米流體的對流換熱效果。結(jié)果表明,隨著EG濃度的增加,傳熱能力降低,同時,自然對流系數(shù)h、努賽爾特數(shù)Nu以及瑞利數(shù)Ra均隨加熱功率的增加而增加,實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)Zn O納米顆粒的存在弱化了EG/DW的自然對流能力。最后,搭建了沸騰換熱平臺,研究乙二醇水溶液濃度和納米顆粒濃度對Zn O納米流體的沸騰換熱特性的影響。結(jié)果表明:對于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.25%的Zn O-EG/DW納米流體,隨著基液中EG濃度的增加(DW的減少),熱流密度減小。只有Zn O納米顆粒的質(zhì)量濃度~7.25%時,納米流體才具有強(qiáng)化沸騰換熱的能力,進(jìn)一步增加納米顆粒濃度削弱了沸騰換熱能力。
【關(guān)鍵詞】：Zn O納米流體 輸運(yùn)特性 自然對流 沸騰換熱 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-21
• 1.2.1 納米流體的制備研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 納米流體的粘度研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.4 納米流體自然對流研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.5 納米流體沸騰換熱研究現(xiàn)狀19-21
• 1.2.6 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡析21
• 1.3 本課題研究內(nèi)容21
• 1.4 本章小結(jié)21-23
• 第2章ZnO納米流體的物性測量23-46
• 2.1 引言23
• 2.2 納米流體的制備23-25
• 2.3 導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置及原理25-28
• 2.3.1 導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置25-26
• 2.3.2 導(dǎo)熱系數(shù)測量原理26-27
• 2.3.3 導(dǎo)熱系數(shù)儀的可靠性27-28
• 2.4 粘度測量裝置及原理28-31
• 2.4.1 粘度測量裝置28
• 2.4.2 粘度測量原理28-31
• 2.4.3 粘度儀的可靠性31
• 2.5 ZnO納米顆粒分析測試31
• 2.6 PVP對ZnO納米流體的影響31-35
• 2.6.1 分散劑的作用31-32
• 2.6.2 PVP對ZnO納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的影響32-34
• 2.6.3 PVP對ZnO納米流體粘度的影響34-35
• 2.7 ZnO顆粒濃度對納米流體的影響35-39
• 2.7.1 ZnO顆粒濃度對納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的影響35-37
• 2.7.2 ZnO顆粒濃度對納米流體粘度的影響37-39
• 2.8 基液對ZnO納米流體的影響39-44
• 2.8.1 單組份基液ZnO納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)39-40
• 2.8.2 單組份基液ZnO納米流體的粘度40-41
• 2.8.3 二元混合基液ZnO納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)41-42
• 2.8.4 二元混合基液ZnO納米流體的粘度42-44
• 2.9 本章小結(jié)44-46
• 第3章ZnO納米流體自然對流特性46-58
• 3.1 引言46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及原理46-50
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置46-47
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)原理47-49
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)操作49-50
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論50-54
• 3.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析54-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第4章ZnO納米流體沸騰換熱特性58-71
• 4.1 引言58
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置及原理58-62
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置58-60
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)原理60-61
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)操作61-62
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論62-68
• 4.3.1 水的沸騰曲線62-63
• 4.3.2 ZnO-EG/DW納米流體和EG/DW基液的沸騰曲線63-68
• 4.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果83-85
• 致謝85

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9 薛文胥;王瑋;閔敬春;;顆粒聚集對納米流體強(qiáng)化換熱影響淺析[J];工程熱物理學(xué)報;2006年01期

10 張巧慧;朱華;;新型傳熱工質(zhì)納米流體的研究與應(yīng)用[J];能源工程;2006年02期

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8 吳恒安;王奉超;;納米流體提高驅(qū)油效率的微力學(xué)機(jī)理研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

9 劉崇;李志剛;;納米流體力學(xué)初探及應(yīng)用[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

10 王志陽;楊文建;聶雪麗;楊懷玉;;瞬態(tài)熱絲法測量納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)[A];2007高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會暨《材料導(dǎo)報》編委會年會論文集[C];2007年

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10 張邵波;納米流體強(qiáng)化傳熱的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究[D];浙江大學(xué);2009年

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1 宋玲利;鋁納米流體集熱工質(zhì)的制備與性能研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 李長江;納米流體的制備、表征及性能研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

3 王輝;納米流體導(dǎo)熱及輻射特性研究[D];浙江大學(xué);2010年

4 管延祥;應(yīng)用于熱管的納米流體熱物性參數(shù)的研究[D];濟(jì)南大學(xué);2010年

5 孫通;納米流體管內(nèi)層流流動特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];東北電力大學(xué);2013年

6 張國龍;納米流體強(qiáng)化傳熱機(jī)理及數(shù)學(xué)模型的研究[D];青海大學(xué);2015年

7 王瑤;納米流體在儲層巖芯表面的鋪展及其驅(qū)油機(jī)理研究[D];西安石油大學(xué);2015年

8 王瑞星;Al_2O_3-H_2O納米流體蓄冷運(yùn)輸箱內(nèi)溫度場特性的研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

9 郭蘅;Al_2O_3-H_2O納米流體的布朗運(yùn)動和冰點(diǎn)研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

10 曹遠(yuǎn)哲;氧化石墨烯納米流體的制備及其在太陽能熱水器中的應(yīng)用[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

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