TiO2-水納米流體的穩(wěn)定性、粘度及流動(dòng)特性研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，其集成度越來越高，而加工尺寸卻越來越小，這就促成了微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的興起與發(fā)展。微機(jī)電系統(tǒng)是一種將微電子技術(shù)與微機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)而言，MEMS的體積更小、重量更輕、耗能更低，從而引起了人們的廣泛關(guān)注。納米流體是MEMS中的一個(gè)重要分支，與傳統(tǒng)的換熱工質(zhì)相比，納米流體的傳熱性能更好，因此具有重要的研究意義和廣泛的應(yīng)用前景。本文從穩(wěn)定性、粘度以及流動(dòng)特性等方面對(duì)納米流體進(jìn)行了研究。

2、
　　 首先，本文通過“兩步法”制備了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TiO2-水納米流體。對(duì)所制備的納米流體進(jìn)行不同時(shí)間的超聲振動(dòng)和添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分散劑，以研究超聲振動(dòng)時(shí)間和分散劑的添加量對(duì)TiO2-水納米流體穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明，與未經(jīng)超聲振動(dòng)的TiO2-水納米流體相比，經(jīng)過超聲振動(dòng)的納米流體的穩(wěn)定性明顯提高，這說明超聲振動(dòng)可以改善納米流體的穩(wěn)定性。但過長(zhǎng)的超聲振動(dòng)時(shí)間并不利于TiO2-水納米流體的穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳的超聲振動(dòng)

3、時(shí)間為0.5小時(shí)，此時(shí)，納米流體的穩(wěn)定性最好。此外，在納米流體中添加分散劑也可以改善其穩(wěn)定性，但分散劑的添加量不同，對(duì)納米流體穩(wěn)定性的影響也不同，分散劑的添加量過多或過少都不利于納米流體的穩(wěn)定。
　　 其次，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TiO2-水納米流體在不同溫度時(shí)的粘度，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究了顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度對(duì)納米流體粘度的影響。研究表明，隨著顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，納米流體的粘度也逐漸增大。而隨著溫度的升高，納米流體的粘度反而

4、減小，并且不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)納米流體的粘度變化趨勢(shì)相似，即都隨溫度呈指數(shù)形式變化，且變化趨勢(shì)取決于基液隨溫度的變化趨勢(shì)。此外，以所測(cè)得的納米流體的粘度值為基礎(chǔ)，結(jié)合已有的粘度計(jì)算公式，提出了一個(gè)涉及溫度和顆粒濃度的納米流體粘度計(jì)算公式，且此公式與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。
　　 最后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量了TiO2-水納米流體在不同尺寸的微圓管道中流動(dòng)時(shí)的流量-壓力特性，并結(jié)合數(shù)值模擬的方法來研究納米流體的流動(dòng)特性。研究表明，TiO2-水納米流體在不同