纺织领域用纳米工质热管加热器的研究

【摘要】：本文在现有变形机加热器的基础上,对加热器进行了改进。设计了一种新型的纺织用加热器——具有纳米流体工质的热管加热器。由于纳米粒子具有小尺寸效应、界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,使纳米粒子在结构、光电、磁学和化学性质等方面表现出特异性。在循环工质中加入纳米颗粒,改变了循环工质的结构,增强了内部能量的传递过程、增大了纳米流体的换热系数,降低了纳米流体的热惰性,使加热器温度场达到均匀的时间缩短,节约能源、降低能耗。通过实验对加入纳米粒子的种类和用量进行了探讨分析,对工业应用具有一定指导作用。 纳米粒子具有很高的活性,粒子之间存在强烈的相互作用,纳米粒子很容易团聚在一起。纳米粒子应用于流体工质时,需要解决的问题是如何使纳米颗粒在流体中均匀稳定的分散。纳米流体的分散方法主要有物理法和化学法。物理法只能够短时间保持纳米流体的稳定性,并不能获得长时间稳定的纳米流体;而通过加入化学分散剂的化学法可以较长时间的保持纳米流体的稳定性。本文对纳米流体中纳米粒子的分散方法做了探讨分析,将纳米流体置于超声场中,通过超声波的作用,改变纳米流体中纳米粒子的团聚状态。不同的超声波功率、频率和作用时间对纳米流体的稳定性具有不同的作用效果。