納米顆粒及分散劑對(duì)重力熱管傳熱性能強(qiáng)化作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、重力熱管是我國(guó)工業(yè)上應(yīng)用范圍較廣的換熱元件，其內(nèi)部傳熱機(jī)理十分復(fù)雜，涉及到自然對(duì)流蒸發(fā)、核態(tài)沸騰以及層流膜狀凝結(jié)等多種傳熱模式。本文在總結(jié)和分析了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將納米流體應(yīng)用于重力熱管，著重研究在納米流體制備過(guò)程中所添加的分散劑以及納米顆粒對(duì)熱管啟動(dòng)性能和傳熱熱性能強(qiáng)化作用的影響。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）理論分析了納米顆粒在納米流體中所受的作用力，結(jié)合DLVO理論，分析了納米流體不穩(wěn)定的原因，并研究了分散劑的加入和基

2、液的物理性質(zhì)對(duì)納米顆粒懸浮穩(wěn)定性的影響。
　?。?）采用兩步法制備了質(zhì)量濃度為1％的Al2O3-H2O和SiO2-H2O納米流體，選用十二烷基硫酸鈉（SDS）和阿拉伯樹(shù)膠（AG）作為添加劑。采用濁度法對(duì)制得的納米流體穩(wěn)定性進(jìn)行表征，主要分析了超聲分散時(shí)間，添加劑的種類(lèi)和濃度對(duì)納米流體穩(wěn)定性的影響。采用圓環(huán)法測(cè)試了SDS和AG水溶液的表面張力，分析得出了SDS水溶液在25℃時(shí)的臨界膠束濃度，結(jié)合納米流體穩(wěn)定性的分析結(jié)果，給出了本實(shí)驗(yàn)

3、條件下采用不同分散劑時(shí)兩種納米流體的最佳制備方式。
　　（3）設(shè)計(jì)并搭建了重力熱管性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)不同工質(zhì)的熱管進(jìn)行啟動(dòng)性能和傳熱性能測(cè)試，通過(guò)對(duì)比熱管的啟動(dòng)時(shí)間，蒸發(fā)段和冷凝段的啟動(dòng)溫度，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)管壁溫度分布以及總熱阻的大小，分析各工質(zhì)對(duì)熱管性能強(qiáng)化作用的高低。研究表明：添加了納米流體的熱管，啟動(dòng)時(shí)間較傳統(tǒng)水熱管明顯縮短，蒸發(fā)段和冷凝段溫差減小，等溫性能較好。添加劑對(duì)熱管性能的影響不能忽略，在低熱流密度工況下，采用何種分散劑