石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究.pdf

1、近年來納米流體領(lǐng)域吸引了大量學(xué)者廣泛的關(guān)注，這是由于這種新型的傳熱工質(zhì)具有高導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)點，這在傳熱研究中具有重要的意義。目前，已有的大量研究主要集中在納米流體的制備、穩(wěn)定性以及物性參數(shù)等方面。本文在此基礎(chǔ)上制備了石墨烯這種高導(dǎo)熱系數(shù)的新型材料，加入分散劑配制得到了石墨烯-乙醇納米流體；同時，采用數(shù)值模擬的方法研究了石墨烯-乙醇納米流體自然對流以及沸騰換熱特性。
　　本文第二章中采用超聲剝離石墨的方法制備了石墨烯固體粉末，應(yīng)用拉曼

2、光譜以及透射電鏡對材料進行了表征，表征結(jié)果表明所制備的石墨烯固體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，缺陷較少。進而配制得到了能夠長時間保持穩(wěn)定均一的石墨烯-乙醇納米流體，對納米流體的導(dǎo)熱特性、流變特性以及潤濕性進行了測試。測試結(jié)果表明，當(dāng)石墨烯的體積份額增大，納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)也不斷增大，其中體積份額為0.1％的石墨烯納米流體與純乙醇相比提升了10%；納米流體的粘度隨著石墨烯體積份額的增大而增大，流變特性與牛頓流體的性質(zhì)吻合良好，表明所得納米流體為牛頓流體。當(dāng)納

3、米流體體積份額增大，其表面張力也隨之變大，界面接觸角也隨之變大。
　　對流換熱和沸騰換熱是流體傳熱領(lǐng)域中常見的兩種換熱形式，在驗證數(shù)值模擬方法準(zhǔn)確性后，本文第三章采用層流模型模擬了方腔中的自然對流，以體積分?jǐn)?shù)為變量，研究了納米流體的自然對流現(xiàn)象。結(jié)果表明納米流體能夠提高基液的對流換熱性能，石墨烯體積份額越高，對流換熱系數(shù)提升的幅度越大，顆粒份額為0.1%的石墨烯納米流體其對流換熱系數(shù)相比于純乙醇提升了12%。
　　本文第四章