石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 02:48
隨著電子工業(yè)的發(fā)展,電子器件的集成度不斷提高,單位面積熱負(fù)荷越來(lái)越大,電子設(shè)備的溫度過(guò)高會(huì)降低其性能甚至導(dǎo)致故障,因此需要緊湊高效的散熱設(shè)備對(duì)其進(jìn)行有效地冷卻。脈動(dòng)熱管(PHP)由于其體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及傳熱能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在電子設(shè)備散熱、太陽(yáng)能系統(tǒng)以及廢熱回收等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。探究新型充注工質(zhì)是PHP強(qiáng)化傳熱的重要研究方向之一,目前常見的金屬及金屬氧化物納米流體已被廣泛應(yīng)用于PHP傳熱性能實(shí)驗(yàn)與理論研究,但是很少有文獻(xiàn)報(bào)道石墨烯納米流體PHP傳熱性能研究結(jié)果。目前阻礙石墨烯在散熱等領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要因素是無(wú)法對(duì)其進(jìn)行高質(zhì)量、低成本、工業(yè)化生產(chǎn),本文首先利用有希望量產(chǎn)高質(zhì)量少層石墨烯的液相剝離技術(shù)進(jìn)行石墨烯制備實(shí)驗(yàn),基于紫外-可見光光譜、拉曼光譜、掃描電鏡、透射電鏡以及原子力顯微鏡表征分析,證明制備的石墨烯為透明薄片狀結(jié)構(gòu),片層厚度為35層,結(jié)構(gòu)缺陷較少。以乙醇、乙醇-水二元混合物以及表面活性劑溶液為基液,采用兩步法制備了穩(wěn)定的石墨烯納米流體,并對(duì)其熱物性進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果表明,添加石墨烯不影響基液的表面張力,但同步增大其導(dǎo)熱系數(shù)和動(dòng)態(tài)粘度;添加少量的表面活性...
【文章來(lái)源】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 石墨烯及石墨烯納米流體相關(guān)研究進(jìn)展
1.2.1 液相剝離制備石墨烯研究進(jìn)展
1.2.2 石墨烯納米流體的制備及其熱物性研究進(jìn)展
1.3 脈動(dòng)熱管簡(jiǎn)介
1.4 脈動(dòng)熱管的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 脈動(dòng)熱管的工質(zhì)研究現(xiàn)狀
1.4.2 脈動(dòng)熱管的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及石墨烯納米流體的制備
2.1 引言
2.2 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.2.1 脈動(dòng)熱管參數(shù)
2.2.2 脈動(dòng)熱管工質(zhì)選擇
2.2.3 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理
2.2.4 脈動(dòng)熱管工質(zhì)熱物理性質(zhì)對(duì)其傳熱性能影響
2.3 石墨烯的制備與表征分析
2.3.1 石墨烯的制備
2.3.2 石墨烯形貌與質(zhì)量表征分析
2.4 石墨烯納米流體的制備與其物性參數(shù)測(cè)量原理
2.4.1 石墨烯納米流體的制備
2.4.2 表面張力測(cè)量裝置及原理
2.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量裝置及原理
2.4.4 粘度測(cè)量裝置及原理
2.5 本章小結(jié)
第3章 石墨烯/乙醇納米流體脈動(dòng)熱管傳熱性能分析
3.1 引言
3.2 乙醇為工質(zhì)的脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3 石墨烯/乙醇納米流體為工質(zhì)的脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 工業(yè)級(jí)石墨烯脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 液相剝離石墨烯脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4 乙醇水溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5 石墨烯/乙醇水溶液納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 石墨烯/表面活性劑水溶液納米流體脈動(dòng)熱管傳熱性能分析
4.1 引言
4.2 表面活性劑水溶液對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響
4.2.1 CTAC溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.2 PVP溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.3 Pluronic?F127 溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3 石墨烯/表面活性劑納米流體對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響
4.3.1 CTAC基石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.2 PVP基石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.3 Pluronic?F127 基石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 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]定壁溫條件下豎直管內(nèi)沸騰傳熱特性研究 [J]. 張承虎,魏繼宏,王欣,張建利. 可再生能源. 2019(04)
[2]石墨烯/丙酮納米流體振蕩熱管傳熱特性研究 [J]. 周宇,崔曉鈺,施賽燕,韓華,陳成猛. 能源工程. 2018(04)
[3]脈動(dòng)熱管技術(shù)研究綜述 [J]. 馮錦新. 制冷. 2018(01)
[4]新型太陽(yáng)墻供熱性能的實(shí)驗(yàn)研究 [J]. 董建鍇,孫蘇雨婷,陳之華,姜益強(qiáng). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]脈動(dòng)熱管強(qiáng)化傳熱的研究進(jìn)展 [J]. 王盼,王迅. 現(xiàn)代化工. 2017(07)
[6]不同工質(zhì)時(shí)脈動(dòng)熱管換熱特性實(shí)驗(yàn)研究 [J]. BASTAKOTI Durga,張紅娜,李鳳臣. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]液相剝離法制備石墨烯研究進(jìn)展 [J]. 田杰,郭麗,沈嵩,張毅,尹翔鷺,毋偉. 中國(guó)粉體技術(shù). 2017(03)
[8]石墨烯/去離子水納米流體振蕩熱管傳熱性能 [J]. 施賽燕,崔曉鈺,周宇,韓華,陳成猛. 化工學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]氧化石墨烯對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響 [J]. 蘇新軍,韓魏,張明,郭憲民. 熱科學(xué)與技術(shù). 2015(05)
[10]氧化石墨烯/自濕潤(rùn)流體脈動(dòng)熱管的傳熱特性 [J]. 張明,蘇新軍,韓魏,郭憲民. 化工進(jìn)展. 2015(08)
博士論文
[1]自濕潤(rùn)流體流動(dòng)傳熱機(jī)理及高效振蕩熱管特性研究[D]. 胡艷鑫.華南理工大學(xué). 2015
碩士論文
[1]納米流體和自濕潤(rùn)流體振蕩熱管的傳熱特性[D]. 楊旭.華北電力大學(xué)(北京). 2017
[2]液相剝離法制備石墨烯新技術(shù)的研究[D]. 郭麗.北京化工大學(xué). 2017
[3]新型納米流體管內(nèi)流動(dòng)與換熱過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王浩昌.華北水利水電大學(xué). 2017
[4]陰離子表面活性劑對(duì)脈動(dòng)熱管性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔡驥馳.北京建筑大學(xué). 2016
[5]脈動(dòng)熱管的傳熱特性研究及其應(yīng)用[D]. 朱炳朋.東南大學(xué). 2016
[6]多元流體脈動(dòng)熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張明.天津商業(yè)大學(xué). 2016
[7]納米顆粒對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 凌翔.大連海事大學(xué). 2016
[8]甲醇/丙酮混合工質(zhì)脈動(dòng)熱管穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)驗(yàn)研究[D]. 肖沖.天津大學(xué). 2016
[9]實(shí)驗(yàn)研究表面活性劑及納米顆粒對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響[D]. 張礁.大連海事大學(xué). 2015
[10]石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究[D]. 李天宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2015
本文編號(hào):3539270
【文章來(lái)源】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 石墨烯及石墨烯納米流體相關(guān)研究進(jìn)展
1.2.1 液相剝離制備石墨烯研究進(jìn)展
1.2.2 石墨烯納米流體的制備及其熱物性研究進(jìn)展
1.3 脈動(dòng)熱管簡(jiǎn)介
1.4 脈動(dòng)熱管的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 脈動(dòng)熱管的工質(zhì)研究現(xiàn)狀
1.4.2 脈動(dòng)熱管的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及石墨烯納米流體的制備
2.1 引言
2.2 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.2.1 脈動(dòng)熱管參數(shù)
2.2.2 脈動(dòng)熱管工質(zhì)選擇
2.2.3 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理
2.2.4 脈動(dòng)熱管工質(zhì)熱物理性質(zhì)對(duì)其傳熱性能影響
2.3 石墨烯的制備與表征分析
2.3.1 石墨烯的制備
2.3.2 石墨烯形貌與質(zhì)量表征分析
2.4 石墨烯納米流體的制備與其物性參數(shù)測(cè)量原理
2.4.1 石墨烯納米流體的制備
2.4.2 表面張力測(cè)量裝置及原理
2.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量裝置及原理
2.4.4 粘度測(cè)量裝置及原理
2.5 本章小結(jié)
第3章 石墨烯/乙醇納米流體脈動(dòng)熱管傳熱性能分析
3.1 引言
3.2 乙醇為工質(zhì)的脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3 石墨烯/乙醇納米流體為工質(zhì)的脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 工業(yè)級(jí)石墨烯脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 液相剝離石墨烯脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4 乙醇水溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5 石墨烯/乙醇水溶液納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 石墨烯/表面活性劑水溶液納米流體脈動(dòng)熱管傳熱性能分析
4.1 引言
4.2 表面活性劑水溶液對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響
4.2.1 CTAC溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.2 PVP溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.3 Pluronic?F127 溶液脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3 石墨烯/表面活性劑納米流體對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響
4.3.1 CTAC基石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.2 PVP基石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.3 Pluronic?F127 基石墨烯納米流體脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 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]定壁溫條件下豎直管內(nèi)沸騰傳熱特性研究 [J]. 張承虎,魏繼宏,王欣,張建利. 可再生能源. 2019(04)
[2]石墨烯/丙酮納米流體振蕩熱管傳熱特性研究 [J]. 周宇,崔曉鈺,施賽燕,韓華,陳成猛. 能源工程. 2018(04)
[3]脈動(dòng)熱管技術(shù)研究綜述 [J]. 馮錦新. 制冷. 2018(01)
[4]新型太陽(yáng)墻供熱性能的實(shí)驗(yàn)研究 [J]. 董建鍇,孫蘇雨婷,陳之華,姜益強(qiáng). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]脈動(dòng)熱管強(qiáng)化傳熱的研究進(jìn)展 [J]. 王盼,王迅. 現(xiàn)代化工. 2017(07)
[6]不同工質(zhì)時(shí)脈動(dòng)熱管換熱特性實(shí)驗(yàn)研究 [J]. BASTAKOTI Durga,張紅娜,李鳳臣. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]液相剝離法制備石墨烯研究進(jìn)展 [J]. 田杰,郭麗,沈嵩,張毅,尹翔鷺,毋偉. 中國(guó)粉體技術(shù). 2017(03)
[8]石墨烯/去離子水納米流體振蕩熱管傳熱性能 [J]. 施賽燕,崔曉鈺,周宇,韓華,陳成猛. 化工學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]氧化石墨烯對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響 [J]. 蘇新軍,韓魏,張明,郭憲民. 熱科學(xué)與技術(shù). 2015(05)
[10]氧化石墨烯/自濕潤(rùn)流體脈動(dòng)熱管的傳熱特性 [J]. 張明,蘇新軍,韓魏,郭憲民. 化工進(jìn)展. 2015(08)
博士論文
[1]自濕潤(rùn)流體流動(dòng)傳熱機(jī)理及高效振蕩熱管特性研究[D]. 胡艷鑫.華南理工大學(xué). 2015
碩士論文
[1]納米流體和自濕潤(rùn)流體振蕩熱管的傳熱特性[D]. 楊旭.華北電力大學(xué)(北京). 2017
[2]液相剝離法制備石墨烯新技術(shù)的研究[D]. 郭麗.北京化工大學(xué). 2017
[3]新型納米流體管內(nèi)流動(dòng)與換熱過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王浩昌.華北水利水電大學(xué). 2017
[4]陰離子表面活性劑對(duì)脈動(dòng)熱管性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔡驥馳.北京建筑大學(xué). 2016
[5]脈動(dòng)熱管的傳熱特性研究及其應(yīng)用[D]. 朱炳朋.東南大學(xué). 2016
[6]多元流體脈動(dòng)熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張明.天津商業(yè)大學(xué). 2016
[7]納米顆粒對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 凌翔.大連海事大學(xué). 2016
[8]甲醇/丙酮混合工質(zhì)脈動(dòng)熱管穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)驗(yàn)研究[D]. 肖沖.天津大學(xué). 2016
[9]實(shí)驗(yàn)研究表面活性劑及納米顆粒對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響[D]. 張礁.大連海事大學(xué). 2015
[10]石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究[D]. 李天宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2015
本文編號(hào):3539270
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