SiO2-H2O納米流體核態(tài)池沸騰傳熱機(jī)理研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：SiO2H2O納米流體核態(tài)池沸騰傳熱機(jī)理研究英文題目英文題目：StudyonHeatTransferMechanismofSiO2H2ONanofluidinNucleatePoolBoiling學(xué)位類學(xué)位類別：工學(xué)碩士研究生姓研究生姓名：薛淑文學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：2014023198學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：工程熱物理指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：李科職稱職稱：教授2017年6月4日分類號(hào)：分類號(hào)：TK123TK

2、123密級(jí)：級(jí)：公開(kāi)公開(kāi)UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著科學(xué)技術(shù)的快速革新和工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染和能源短缺已經(jīng)成為世界各國(guó)所要面臨的重大難題。強(qiáng)化工質(zhì)換熱不僅可以提高傳熱效率，還能大幅度減少設(shè)備的初期投資，對(duì)節(jié)能減排有重大意義，核態(tài)沸騰被公認(rèn)為是沸騰傳熱中最佳的換熱模式，但核態(tài)沸騰換熱的應(yīng)用被工質(zhì)臨界熱流密度（CHF）所限制，以至于傳統(tǒng)的純液體換熱工質(zhì)如水、礦物油、乙二醇等已很難滿

3、足在一定特殊條件下傳熱和冷卻的要求，尤其在高新技術(shù)的應(yīng)用中。探索傳熱性能好、導(dǎo)熱系數(shù)高、臨界熱流密度高的新型換熱工質(zhì)，進(jìn)一步提高沸騰換熱過(guò)程中臨界熱流密度（CHF）對(duì)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用有重大意義，已成為了當(dāng)下傳熱傳質(zhì)研究的重點(diǎn)。近年來(lái)研究表明，納米流體相對(duì)于其基液能顯著提高臨界熱流密度，因此用納米流體解決特殊條件下的傳熱和冷卻要求的高臨界熱流密度問(wèn)題具有一定的可行性，探索和揭示納米流體傳熱機(jī)理和沸騰特性顯得非常重要，而納米顆粒的添加導(dǎo)致的基液

4、沸騰特性的改變使得當(dāng)純基液沸騰特性的研究結(jié)論及理論應(yīng)用于納米流體沸騰過(guò)程預(yù)測(cè)中時(shí)存在一定偏差。本文以核電站中IVR措施為研究背景，基于納米流體沸騰實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建新的沸騰參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，以經(jīng)典兩相流雙流體模型為基礎(chǔ)（將納米流體看做由氣相和液相組成的雙流體），結(jié)合熱通量分區(qū)模型（RPI模型）、KEPSILON模型（湍流模型）、SATO模型（考慮離散相對(duì)連續(xù)相的額外影響）進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果中對(duì)沸騰參數(shù)預(yù)測(cè)精準(zhǔn)，模擬曲線與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，說(shuō)

5、明熱流分區(qū)模型和SATO模型應(yīng)用于納米流體沸騰預(yù)測(cè)具有可行性，也驗(yàn)證了從氣泡脫離直徑、汽化核心密度、氣泡脫離頻率等沸騰參數(shù)著手構(gòu)建沸騰模型的正確性，并對(duì)預(yù)測(cè)納米流體沸騰現(xiàn)象提供理論基礎(chǔ)。為驗(yàn)證新關(guān)聯(lián)模型正確性和進(jìn)一步探討影響納米流體沸騰特性變化影響因素，本次課題設(shè)計(jì)并搭建沸騰池，對(duì)體積分?jǐn)?shù)為0.1%的水基SiO2納米流體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本文中從納米流體制備、實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建、池沸騰實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等方面對(duì)納米流體沸騰換熱特性進(jìn)行探討分析，研究