Al2O3-H2O納米流體熱物性及相變蓄冷特性的研究.pdf

1、納米流體中由于納米顆粒的存在，其物性會(huì)發(fā)生明顯的變化。本文圍繞溫度、納米顆粒粒徑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和降溫速率的變化，采用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，利用Hot Disk熱常數(shù)分析儀、DSC差示熱掃面量熱儀、紅外熱像儀和COMSOL模擬軟件深入的研究了納米流體導(dǎo)熱系數(shù)、凝固點(diǎn)、冰點(diǎn)、融化點(diǎn)、比熱和潛熱值等物性的變化。
　　 實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):
　　 1、納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)大于基液的;納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而逐漸增大，隨著

2、顆粒粒徑的增加，導(dǎo)熱系數(shù)逐漸增大，在顆粒粒徑較小時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5％～10％的納米流體由于其小尺寸效應(yīng)較強(qiáng)，導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較高。在顆粒粒徑較大時(shí)，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)逐漸增加。凍結(jié)后納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)和顆粒粒徑的增加而增加。
　　 2、納米流體的凝固點(diǎn)高于基液的;納米流體的凝固點(diǎn)溫度隨著顆粒粒徑的增加而增大，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加先增大后降低，隨著降溫速率的增加逐漸降低。
　　 3、納米流體的冰點(diǎn)

3、高于基液的;納米流體的冰點(diǎn)隨著顆粒粒徑的增加而增加，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加先增大后降低，隨著降溫速率的增加而降低。
　　 4、納米流體的過(guò)冷度均低于基液的;納米流體的過(guò)冷度隨著顆粒粒徑的增加先降低后升高，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低，隨著降溫速率的增加而增加。
　　 5、納米流體的融化點(diǎn)隨著顆粒粒徑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和降溫速率的增加而逐漸減小。
　　 6、納米流體的比熱值隨著顆粒粒徑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和降溫速率的增加而逐漸減小。

4、　　 7、納米流體的相變潛熱值高于去離子水的;納米流體的相變潛熱值隨著顆粒粒徑的增加而增加，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)和降溫速率的增加而降低。
　　 8、納米流體的凍結(jié)時(shí)間隨著納米顆粒和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加，且凍結(jié)的速度越快且越易達(dá)到凝固點(diǎn)。去離子水所需的凍結(jié)時(shí)間最長(zhǎng)。
　　 數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn):
　　 添加了納米顆粒的基液，導(dǎo)熱系數(shù)隨著顆粒粒徑的增加而增加，且凍結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)。由于水的相變潛熱值大于納米流體的，所以水的凍結(jié)時(shí)間最