水基納米流體分散穩(wěn)定性及其對(duì)導(dǎo)熱能力的影響.pdf

1、提高蓄冷介質(zhì)固液相的導(dǎo)熱能力是強(qiáng)化蓄冰槽換熱的最有效方法。本論文在去離子水(DW)中添加TiO2納米顆粒(所得到的懸浮液稱(chēng)為納米流體)來(lái)提高其固液相的導(dǎo)熱能力。分散劑對(duì)于制備分散穩(wěn)定的納米流體起著重要作用,分散劑在納米流體中作用機(jī)理復(fù)雜,影響納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)。本論文探索了分散劑對(duì)納米流體的分散穩(wěn)定性及固液相導(dǎo)熱能力的影響。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴采用兩步法制備金紅石型TiO2-DW納米流體,通過(guò)添加表面活性劑(十二烷基硫酸

2、鈉)、調(diào)節(jié)PH值和超聲振動(dòng)等手段,制備出顆粒濃度為0.7％的不同分散劑與顆粒濃度比(0；0.5:10；1:10；3:10；5:10；7:10；10:10)的納米流體。利用透射電鏡掃描、粒徑分析及稱(chēng)重法等表征納米流體的分散穩(wěn)定性。
　　 ⑵比較Hot Disk熱常數(shù)分析儀和閃光法,選擇合適的導(dǎo)熱儀器測(cè)量上述納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與經(jīng)典的計(jì)算液.固兩相懸浮液導(dǎo)熱系數(shù)的H-C模型及考慮了納米粒子簇團(tuán)影響的計(jì)算納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的

3、Xuan的模型進(jìn)行對(duì)比。
　　 ⑶利用最小熱阻力法則和比等效導(dǎo)熱系數(shù)相等法則,結(jié)合納米流體中分散劑的作用機(jī)理和納米粒子自身的傳熱特點(diǎn),建立沒(méi)有發(fā)生粒子團(tuán)聚的情況下納米流體固相導(dǎo)熱系數(shù)的理論模型,包括包含分散劑與不含分散劑的模型。采用上述方法配制銳態(tài)型TiO2-DW納米流體,通過(guò)帶有低溫系統(tǒng)的Hot Disk熱常數(shù)分析儀測(cè)量納米流體結(jié)冰后固相的導(dǎo)熱系數(shù)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型的計(jì)算結(jié)果作對(duì)比。
　　 ⑷粒徑分析結(jié)果顯示,分散劑與

4、顆粒重量比1:10時(shí),團(tuán)聚體的粒徑最小。隨著放置時(shí)間增加,顆粒團(tuán)聚體的粒度減小,這是由于大顆粒沉降速度快；并且納米流體中顆粒的含量也在減少。而納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)與分散劑濃度的增加沒(méi)有明顯的變化規(guī)律,納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨著放置時(shí)間的增加而下降。通過(guò)線形擬合納米流體導(dǎo)熱系數(shù)與稱(chēng)重法所得納米顆粒濃度的變化曲線,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)值均高于H-C模型和Xuan的模型。
　　 ⑸納米流體固相的導(dǎo)熱系數(shù)模型的計(jì)算結(jié)果表明,納米顆粒的體積分?jǐn)?shù)、分散劑導(dǎo)熱