納米流體-微槽道熱管換熱特性的實驗研究.pdf

1、本文對軸向微槽道紫銅-納米流體熱管的傳熱特性進行了實驗研究，著重分析了不同工作壓力、不同工作角度、不同工質(zhì)及濃度、充液率、冷卻流量、軸向溫度分布、最大傳熱量、總熱阻以及蒸發(fā)段和冷凝段換熱系數(shù)的影響。 實驗結(jié)果表明，第一，CuO納米顆粒濃度對水平放置的微槽道熱管換熱性能和最大熱流密度都有明顯的影響。實驗發(fā)現(xiàn)CuO納米流體和MWNT納米流體在強化微槽道熱管換熱過程中存在最佳濃度。當(dāng)CuO納米顆粒在小于這一最佳濃度時，換熱系數(shù)隨濃度的

2、增加而增加；濃度達到最佳之后，換熱系數(shù)達到最大值；之后隨著納米顆粒濃度的進一步增加，換熱特性發(fā)生惡化。在本實驗中，CuO納米流體最佳濃度為1.0wt％左右。當(dāng)MWNT納米顆粒在小于這一最佳濃度時，換熱系數(shù)隨濃度的增加而增加；當(dāng)大于最佳濃度后，隨著MWNT顆粒濃度的進一步增加，換熱特性發(fā)生惡化。在本實驗中，MWNT納米流體最佳濃度為2.0wt％。在7.45kPa壓力下，對1.0wt％的CuO納米顆粒懸浮液，蒸發(fā)段換熱系數(shù)最大提高75％，而

3、最大熱流密度最大可提高30％。納米流體的蒸發(fā)段和冷凝段換熱系數(shù)相對于水平均強化45％。MWNT顆粒濃度對微槽道熱管換熱系數(shù)和最大熱流密度有明顯的影響。在壓力一定條件下，當(dāng)顆粒濃度增加到2wt％左右時，蒸發(fā)段換熱系數(shù)最大提高90％。在壓力和顆粒濃度一定時，在低熱流密度時，碳納米管懸浮液基本沒有強化作用，而隨著熱流密度的逐漸增加，碳納米管懸浮液的強化作用越來越明顯。 第二，運行壓力對微槽道熱管換熱系數(shù)和最大熱流密度有明顯影響。壓力越

4、小，CuO納米流體和MWNT納米流體對換熱的強化作用越明顯。在低壓條件下，CuO納米流體、MWNT納米流體可以顯著的改善微槽道熱管內(nèi)換熱特性，大幅度提高其換熱系數(shù)，減小微槽道熱管的熱阻。 第三，微槽道熱管的換熱特性并非總是隨著傾角的增大而增大，或隨傾角的增大而減小，微槽道熱管的傳熱特性在于水平面大約成750空間位置存在最佳值。 第四，充液量對水平放置的微槽道的熱管的換熱效果存在一定的影響，但影響不是很大。 第五，