自由空間內(nèi)單噴嘴納米流體沖擊射流換熱特性實驗研究.pdf

1、沖擊射流能極大地提高局部換熱系數(shù)，是解決很多工業(yè)換熱難題的一種簡單且有效的方法。但是隨著日益增長的工業(yè)換熱需求，傳統(tǒng)的換熱工質(zhì)已經(jīng)不能滿足一些特定的換熱需求。納米流體是以一定方式和比例，將納米級的顆粒添加到液體工質(zhì)中，形成的均一、穩(wěn)定的新型換熱介質(zhì)，與傳統(tǒng)液體工質(zhì)相比較，其具有更強(qiáng)的換熱能力。本文嘗試將納米流體作為冷卻工質(zhì)引入到?jīng)_擊射流換熱中，探究納米流體對沖擊射流換熱特性的強(qiáng)化作用，基于此，本文進(jìn)行了以下幾個方面的工作:
　　首

2、先，利用“二步法”分別制備不同體積分?jǐn)?shù)的SiO2-水及Al2O3-水納米流體，并進(jìn)行懸浮穩(wěn)定性實驗和電鏡掃描實驗，實驗結(jié)果均表明，我們制備的納米流體具有比較好的懸浮穩(wěn)定性;接著我們對納米流體的熱物性進(jìn)行實驗研究，通過實驗方法分別測量了納米流體的粘度和導(dǎo)熱系數(shù)，實驗結(jié)果表明，納米流體的粘度和導(dǎo)熱系數(shù)均會受納米顆粒體積分?jǐn)?shù)和溫度的影響。
　　再次，搭建了單噴嘴沖擊射流換熱特性實驗臺，分別以去離子水，不同體積分?jǐn)?shù)的SiO2-水和Al2O

3、3-水納米流體為實驗工質(zhì)，探究射流沖擊高度，射流沖擊角，射流雷諾數(shù)，納米顆粒體積分?jǐn)?shù)及粒徑對沖擊射流換熱特性的影響，同時探究了沖擊射流過程中換熱面徑向方向的溫度分布，實驗結(jié)果表明，在基礎(chǔ)液體中添加納米顆粒能顯著地強(qiáng)化沖擊射流換熱，且添加金屬氧化物顆粒比非金屬氧化物顆粒更加有效，納米顆粒體積分?jǐn)?shù)及粒徑都會影響沖擊射流換熱。同時，射流沖擊高度，射流沖擊角對去離子水、SiO2-水和Al2O3-水納米流體的沖擊射流換熱特性的影響趨勢一致，去離子