在換熱介質(zhì)中添加納米顆粒來增強換熱、提高換熱效率的方法已經(jīng)得到了研究者的廣泛認可,并應(yīng)用于化工、能源、建筑等領(lǐng)域。作為21世紀(jì)的新材料之王的石墨烯由于其特殊的片層結(jié)構(gòu)、極高的導(dǎo)熱系數(shù),在近幾年得到了大家的的高度關(guān)注,也被做為添加劑應(yīng)用到換熱介質(zhì)中增強系統(tǒng)的換熱特性。本文基于兩步法自行配制了石墨烯納米流體,并對其基礎(chǔ)熱物性進行了測試研究,同時,設(shè)計加工了微細槽道對流換熱實驗臺,研究石墨烯納米流體在水平圓管以及矩形小槽道內(nèi)的流動換熱特性,并通過實驗數(shù)據(jù)的分析,探討了石墨烯納米顆粒強化流體的換熱機制,并擬合了石墨烯納米流體在水平圓管內(nèi)以及矩形小槽道內(nèi)的對流換熱關(guān)系式,為石墨烯納米流體強化換熱的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。本文主要工作內(nèi)容如下:（1）對實驗所用石墨烯進行了相關(guān)物性的表征及分析后采用兩步法配制了不同質(zhì)量濃度的水基石墨烯納米流體,并采用Zeta電勢測試儀和導(dǎo)熱系數(shù)測試儀對其進行了分散穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性能的分析:結(jié)果表明隨著石墨烯濃度的增大,導(dǎo)熱系數(shù)呈上升的趨勢,在0.05%的質(zhì)量濃度時導(dǎo)熱系數(shù)相比基液提高了3%,但是隨著濃度的增大,其導(dǎo)熱系數(shù)變差,分析認為是由于石墨烯納米流體的較差的穩(wěn)定性... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 納米流體的制備
        1.2.2 納米流體的穩(wěn)定性研究
        1.2.3 納米流體的熱物性研究
        1.2.4 納米流體的流動換熱特性研究
        1.2.5 納米流體對流換熱關(guān)系式研究
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 石墨烯納米流體制備熱物性研究及流動換熱實驗介紹
    2.1 石墨烯納米流體的制備
        2.1.1 石墨烯材料物性表征
        2.1.2 水基石墨烯納米流體的制備
    2.2 溶液穩(wěn)定性分析
    2.3 熱物性測量及分析
    2.4 流動換熱實驗系統(tǒng)介紹
    2.5 實驗誤差分析
    2.6 本章小結(jié)
3 石墨烯納米流體在水平圓管內(nèi)流動換熱實驗研究
    3.1 水平圓管實驗段介紹
    3.2 實驗數(shù)據(jù)處理與分析
    3.3 實驗驗證
    3.4 實驗結(jié)果與討論
    3.5 對流換熱關(guān)聯(lián)式的建立
        3.5.1 擬合公式對比
        3.5.2 水平圓管對流換熱關(guān)系式的擬合
    3.6 本章小結(jié)
4 石墨烯納米流體在矩形小槽道內(nèi)流動換熱實驗研究
    4.1 實驗段設(shè)計
    4.2 數(shù)據(jù)處理方法
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 壁面溫度沿流動長度變化關(guān)系
        4.3.2 流體在小槽道內(nèi)的換熱特性
        4.3.3 矩形小槽道對流換熱關(guān)系式的擬合
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨-水納米流體對流換熱特性的實驗研究[J]. 梁中麗,周艷,李慶領(lǐng).  青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(05)



本文編號：3684295