收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米流体有效导热系数理论模型及其中高温实验研究

江海峰  
【摘要】:纳米流体是指将纳米颗粒分散到传统热交换介质中形成的一类新的换热工质。纳米流体有效导热系数的研究,是其应用的基础。目前国际上对纳米流体有效导热系数的增强机理还没有统一认识,对各因素特别是温度的影响还不一致,也缺乏较高温度下纳米流体有效导热系数的实验数据与理论分析。本文针对纳米流体有效导热系数进行机理模型和中高温实验研究。本文首先建立了更加接近于物理实际的吸附层内导热系数三次方分布曲线,基于该分布曲线,修正了预测纳米流体有效导热系数的现有数学模型。该模型能更好地吻合实验数据。通过该模型分析了纳米颗粒体积分数和尺寸,吸附层厚度和平均导热系数,纳米颗粒和基液的导热系数等因素对于纳米流体有效导热系数的影响。指出颗粒粒径和吸附层厚度对于纳米流体有效导热系数有明显影响,而颗粒自身导热系数对于纳米流体有效导热系数影响不大。采用空间平均方法及本文提出的吸附层内导热系数分布曲线,分别建立含球形颗粒和碳纳米管的纳米流体有效导热系数模型。与其他模型对比,本模型可以更有效地预测纳米流体有效导热系数。指出吸附层热物理性质及颗粒尺寸和形状对于纳米流体有效导热系数有明显影响。进一步分析了颗粒团聚形态对于纳米流体有效导热系数的影响,并基于团聚理论建立了含碳纳米管的纳米流体有效导热系数模型。该模型比公认的Wiener模型给出的上下限更接近于实验值。同时解释了纳米流体团聚体内颗粒的团聚形态如何影响纳米流体有效导热系数。拓展了国际上现有纳米流体有效导热系数实验数据的温度范围,并开展了中高温下(接近200oC)纳米流体分散稳定性及有效导热系数的实验。发现纳米流体有效导热系数的增幅并不是随着温度的升高而升高,高温下有效导热系数的增幅低于模型预测值。分析了温度,纳米颗粒体积分数及基液种类对于纳米流体有效导热系数的影响。指出对于含球形颗粒的纳米流体,高温下颗粒布朗运动引起的微对流及颗粒和基液的接触热阻对纳米流体有效导热系数有交互影响。对于含碳纳米管的纳米流体,高温下碳纳米管的不同团聚形态可能是影响纳米流体有效导热系数的重要因素。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 毛凌波;张仁元;柯秀芳;;纳米流体的光热特性[J];广东工业大学学报;2008年03期
2 郭守柱;黎阳;姜继森;;纳米流体输运性质研究进展[J];上海第二工业大学学报;2009年01期
3 冯逸晨;颜红侠;贾园;;纳米流体在摩擦领域中的应用[J];材料开发与应用;2012年06期
4 史保新;刘良德;邓晨冕;;纳米流体在制冷及冷却中的应用研究进展[J];材料导报;2012年S2期
5 贾莉斯;彭岚;陈颖;莫松平;李震;;纳米流体凝固和熔融相变过程的研究[J];工程热物理学报;2013年02期
6 李云翔;解国珍;安龙;田泽辉;;纳米流体研究进展[J];制冷技术;2013年04期
7 宣益民;;纳米流体能量传递理论与应用[J];中国科学:技术科学;2014年03期
8 宣益民,余凯,吴轩,李强;基于Lattice-Boltzmann方法的纳米流体流动与传热分析[J];工程热物理学报;2004年06期
9 薛文胥;王玮;闵敬春;;颗粒聚集对纳米流体强化换热影响浅析[J];工程热物理学报;2006年01期
10 张巧慧;朱华;;新型传热工质纳米流体的研究与应用[J];能源工程;2006年02期
11 郝素菊;蒋武锋;张玉柱;;纳米流体——一种强化换热工质[J];冶金能源;2006年03期
12 龙建佑;朱冬生;何钦波;童明伟;刘玉东;;低温相变纳米流体蓄冷特性研究[J];暖通空调;2006年06期
13 李新芳;朱冬生;;纳米流体传热性能研究进展与存在问题[J];化工进展;2006年08期
14 王晓华;周晓锋;;球形纳米颗粒对纳米流体热传导率的加强作用[J];太原师范学院学报(自然科学版);2006年03期
15 彭小飞;俞小莉;夏立峰;钟勋;;纳米流体悬浮稳定性影响因素[J];浙江大学学报(工学版);2007年04期
16 凌智勇;丁建宁;杨继昌;范真;刘勇;;铜纳米流体的制备及微流动特性研究[J];中国机械工程;2007年23期
17 苏风民;马学虎;陈嘉宾;韩振兴;;双组分纳米流体强化泡状吸收过程的实验研究[J];制冷学报;2008年01期
18 李洪亮;许艳芳;;纳米流体及其强化传热性能研究进展[J];石油机械;2008年06期
19 李新芳;朱冬生;王先菊;;纳米流体强化相变蓄冷的数值模拟[J];低温工程;2009年01期
20 李文星;杨建玺;连黎明;;纳米流体新型能源材料研究进展[J];机械研究与应用;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈今茂;易如娟;;纳米流体及其在冷却液中的应用[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
2 程波;杜垲;张小松;牛晓峰;;氨水—纳米炭黑纳米流体的稳定性研究[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
3 洪欢喜;武卫东;盛伟;刘辉;张华;;纳米流体制备的研究进展[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
4 刘益伦;陈曦;;纳米流体增强防护结构[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
5 沙丽丽;巨永林;唐鑫;;纳米流体在强化对流换热实验中的应用研究进展[A];上海市制冷学会2013年学术年会论文集[C];2013年
6 刘四美;武卫东;武润宇;韩志明;;氧化锌纳米流体对氨水降膜吸收影响的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 钱明;沈中华;陆健;倪晓武;李强;宣益民;;激光照射纳米流体形成散斑的数值模拟研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
8 吴恒安;王奉超;;纳米流体提高驱油效率的微力学机理研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
9 刘崇;李志刚;;纳米流体力学初探及应用[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
10 王志阳;杨文建;聂雪丽;杨怀玉;;瞬态热丝法测量纳米流体的导热系数[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何钦波;外加磁场强化磁性纳米流体的光热特性及机理研究[D];华南理工大学;2015年
2 Umer Farooq;纳米流动的边界层流的同论分析解[D];上海交通大学;2014年
3 姜勇越;多相流流动与传热的数值研究[D];北京科技大学;2016年
4 张朝立;纳米流体几种典型流动传热问题的近似解析和数值研究[D];北京科技大学;2015年
5 冯钊赞;纳米流体及纳米表面的管内对流强化传热[D];浙江大学;2015年
6 江海峰;纳米流体有效导热系数理论模型及其中高温实验研究[D];清华大学;2015年
7 赵光普;微管道中纳米流体流动及传热研究[D];内蒙古大学;2016年
8 朱海涛;纳米流体的制备、稳定及导热性能研究[D];山东大学;2005年
9 彭小飞;车用散热器中纳米流体高温传热基础问题研究[D];浙江大学;2007年
10 赵佳飞;纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋玲利;铝纳米流体集热工质的制备与性能研究[D];广东工业大学;2011年
2 李长江;纳米流体的制备、表征及性能研究[D];中国海洋大学;2009年
3 王辉;纳米流体导热及辐射特性研究[D];浙江大学;2010年
4 管延祥;应用于热管的纳米流体热物性参数的研究[D];济南大学;2010年
5 孙通;纳米流体管内层流流动特性的实验研究[D];东北电力大学;2013年
6 张国龙;纳米流体强化传热机理及数学模型的研究[D];青海大学;2015年
7 王瑶;纳米流体在储层岩芯表面的铺展及其驱油机理研究[D];西安石油大学;2015年
8 王瑞星;Al_2O_3-H_2O纳米流体蓄冷运输箱内温度场特性的研究[D];天津商业大学;2015年
9 郭蘅;Al_2O_3-H_2O纳米流体的布朗运动和冰点研究[D];天津商业大学;2015年
10 曹远哲;氧化石墨烯纳米流体的制备及其在太阳能热水器中的应用[D];上海应用技术学院;2015年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 涵薏;新型换热介质研制的领军者[N];上海科技报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978