本文關(guān)鍵詞：減阻型納米流體在管內(nèi)換熱和流動(dòng)阻力特性的研究

  更多相關(guān)文章： 納米流體 減阻流體 對(duì)流換熱 流動(dòng)阻力 內(nèi)置扭帶管 水平圓管

【摘要】：減阻型納米流體能夠在增強(qiáng)流體對(duì)流換熱特性的同時(shí)減小流體在流動(dòng)過(guò)程中的阻力。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了2000-18000的雷諾數(shù)范圍內(nèi),0-0.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨、多壁碳納米管、A12O3、Cu、Al、Fe2O3、Zn納米粒子加入到100mg.kg-1-400mg.kg-1濃度的十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)減阻劑中所制備的減阻型納米流體的對(duì)流換熱系數(shù)和流動(dòng)阻力系數(shù)。對(duì)該種流體合適的配比組分和配制工藝進(jìn)行了探索,研究其對(duì)流換熱特性和流動(dòng)特性的綜合性能表現(xiàn)。結(jié)果表明:在十六烷基三甲基氯化銨中加入水楊酸鈉(NaSal)與去離子水所配置的減阻劑具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和減阻特性。在水平圓管的實(shí)驗(yàn)中,減阻劑濃度為200mg.kg-1時(shí)其減阻特性達(dá)到最優(yōu),在使用的眾多納米粒子中石墨和Cu納米粒子在增強(qiáng)對(duì)流換熱和減少流動(dòng)阻力方面具有較佳的綜合表現(xiàn)。在內(nèi)置扭帶管的實(shí)驗(yàn)中,減阻型Cu納米流體對(duì)流換熱系數(shù)是其在水平圓管中對(duì)流換熱系數(shù)的一倍左右,而流動(dòng)阻力系數(shù)是水平圓管中減阻型Cu納米流體的10倍左右,表明內(nèi)置扭帶管有強(qiáng)化換熱的能力,但會(huì)額外增大流動(dòng)阻力。歸納擬合了減阻型石墨納米流體在圓管內(nèi)的換熱關(guān)聯(lián)式和流動(dòng)阻力關(guān)聯(lián)式以及減阻型Cu納米流體在圓管和內(nèi)置扭帶管中的換熱關(guān)聯(lián)式和流動(dòng)阻力關(guān)聯(lián)式,結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)其誤差均在15%以內(nèi),故換熱關(guān)聯(lián)式和流動(dòng)阻力關(guān)聯(lián)式都成立,進(jìn)一步驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。當(dāng)石墨和Cu納米顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí),減阻型石墨和Cu納米流體在水平圓管內(nèi)具有最佳的換熱和減阻特性,其綜合性能因子K(即減阻型納米流體強(qiáng)化對(duì)流換熱和減少流動(dòng)阻力的綜合效果)分別是去離子水的5倍和14倍,所以減阻型Cu納米流體表現(xiàn)出具有更為廣闊的研究和應(yīng)用前景。然后將其應(yīng)用于扭轉(zhuǎn)比分別為2.5和4.5的內(nèi)置扭帶管中,發(fā)現(xiàn)它的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,此時(shí)其對(duì)流換熱效果和減阻效果達(dá)到最佳狀態(tài)即綜合性能因子K達(dá)到最大值,且分別約為去離子水的3倍和2倍。而且在這兩種換熱管的實(shí)驗(yàn)中,不同濃度的減阻型Cu納米流體綜合性能因子K均大于1,表明其對(duì)流換熱強(qiáng)化效果強(qiáng)于流動(dòng)阻力的減少效果,流體表現(xiàn)出更佳的強(qiáng)化換熱特性,而且也具有一定的減少流動(dòng)阻力特性。
【關(guān)鍵詞】：納米流體 減阻流體 對(duì)流換熱 流動(dòng)阻力 內(nèi)置扭帶管 水平圓管
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 主要符號(hào)表11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 研究的背景及意義13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 納米流體研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 減阻流體的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 減阻性納米流體的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.4 內(nèi)置扭帶管的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 減阻型納米流體的制備及穩(wěn)定性、物性分析21-28
• 2.1 減阻型納米流體的制備21-22
• 2.2 減阻型納米流體穩(wěn)定性分析22-25
• 2.2.1 透射比法分析22-23
• 2.2.2 沉降觀測(cè)法分析23-25
• 2.2.3 透射電鏡分析25
• 2.3 減阻型CU納米流體物性分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 減阻型納米流體流動(dòng)和換熱特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)28-32
• 3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)28-30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)流程30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)誤差分析30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 減阻型納米流體流動(dòng)和換熱特性實(shí)驗(yàn)分析32-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析32-34
• 4.2 數(shù)據(jù)誤差分析34-35
• 4.3 實(shí)驗(yàn)理論驗(yàn)證35-38
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-46
• 4.4.1 減阻劑濃度對(duì)去離子水換熱和流動(dòng)特性的影響38-39
• 4.4.2 納米顆粒種類對(duì)減阻型納米流體換熱特性和流動(dòng)特性的影響39-41
• 4.4.3 圓管內(nèi)減阻型石墨、Cu納米流體對(duì)流換熱和流動(dòng)特性41-44
• 4.4.4 內(nèi)置扭帶管中減阻型Cu納米流體對(duì)流換熱和流動(dòng)特性44-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 第5章 減阻型納米流體回歸方程驗(yàn)證和綜合性能分析48-57
• 5.1 驗(yàn)證回歸方程48-52
• 5.1.1 減阻型石墨納米流體回歸方程的驗(yàn)證48-50
• 5.1.2 減阻型Cu納米流體回歸方程的驗(yàn)證50-52
• 5.2 綜合性能分析52-55
• 5.2.1 減阻型石墨納米流體綜合性能分析53-54
• 5.2.2 減阻型Cu納米流體綜合性能分析54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-57
• 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66
• 致謝66

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 毛凌波;張仁元;柯秀芳;;納米流體的光熱特性[J];廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

2 郭守柱;黎陽(yáng);姜繼森;;納米流體輸運(yùn)性質(zhì)研究進(jìn)展[J];上海第二工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年01期

3 馮逸晨;顏紅俠;賈園;;納米流體在摩擦領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;2012年06期

4 史保新;劉良德;鄧晨冕;;納米流體在制冷及冷卻中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年S2期

5 賈莉斯;彭嵐;陳穎;莫松平;李震;;納米流體凝固和熔融相變過(guò)程的研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年02期

6 李云翔;解國(guó)珍;安龍;田澤輝;;納米流體研究進(jìn)展[J];制冷技術(shù);2013年04期

7 宣益民;;納米流體能量傳遞理論與應(yīng)用[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2014年03期

8 宣益民,余凱,吳軒,李強(qiáng);基于Lattice-Boltzmann方法的納米流體流動(dòng)與傳熱分析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年06期

9 薛文胥;王瑋;閔敬春;;顆粒聚集對(duì)納米流體強(qiáng)化換熱影響淺析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2006年01期

10 張巧慧;朱華;;新型傳熱工質(zhì)納米流體的研究與應(yīng)用[J];能源工程;2006年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳今茂;易如娟;;納米流體及其在冷卻液中的應(yīng)用[A];中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)燃料與潤(rùn)滑油分會(huì)第13屆年會(huì)論文集[C];2008年

2 程波;杜塏;張小松;牛曉峰;;氨水—納米炭黑納米流體的穩(wěn)定性研究[A];第五屆全國(guó)制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

3 洪歡喜;武衛(wèi)東;盛偉;劉輝;張華;;納米流體制備的研究進(jìn)展[A];第五屆全國(guó)制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

4 劉益?zhèn)?陳曦;;納米流體增強(qiáng)防護(hù)結(jié)構(gòu)[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

5 沙麗麗;巨永林;唐鑫;;納米流體在強(qiáng)化對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[A];上海市制冷學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

6 劉四美;武衛(wèi)東;武潤(rùn)宇;韓志明;;氧化鋅納米流體對(duì)氨水降膜吸收影響的實(shí)驗(yàn)研究[A];走中國(guó)創(chuàng)造之路——2011中國(guó)制冷學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 錢明;沈中華;陸健;倪曉武;李強(qiáng);宣益民;;激光照射納米流體形成散斑的數(shù)值模擬研究[A];光子科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化——長(zhǎng)三角光子科技創(chuàng)新論壇暨2006年安徽博士科技論壇論文集[C];2006年

8 吳恒安;王奉超;;納米流體提高驅(qū)油效率的微力學(xué)機(jī)理研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

9 劉崇;李志剛;;納米流體力學(xué)初探及應(yīng)用[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

10 王志陽(yáng);楊文建;聶雪麗;楊懷玉;;瞬態(tài)熱絲法測(cè)量納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)[A];2007高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)暨《材料導(dǎo)報(bào)》編委會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 涵薏;新型換熱介質(zhì)研制的領(lǐng)軍者[N];上�？萍紙�(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何欽波;外加磁場(chǎng)強(qiáng)化磁性納米流體的光熱特性及機(jī)理研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 Umer Farooq;納米流動(dòng)的邊界層流的同論分析解[D];上海交通大學(xué);2014年

3 姜勇越;多相流流動(dòng)與傳熱的數(shù)值研究[D];北京科技大學(xué);2016年

4 張朝立;納米流體幾種典型流動(dòng)傳熱問(wèn)題的近似解析和數(shù)值研究[D];北京科技大學(xué);2015年

5 馮釗贊;納米流體及納米表面的管內(nèi)對(duì)流強(qiáng)化傳熱[D];浙江大學(xué);2015年

6 江海峰;納米流體有效導(dǎo)熱系數(shù)理論模型及其中高溫實(shí)驗(yàn)研究[D];清華大學(xué);2015年

7 趙光普;微管道中納米流體流動(dòng)及傳熱研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

8 朱海濤;納米流體的制備、穩(wěn)定及導(dǎo)熱性能研究[D];山東大學(xué);2005年

9 彭小飛;車用散熱器中納米流體高溫傳熱基礎(chǔ)問(wèn)題研究[D];浙江大學(xué);2007年

10 趙佳飛;納米流體輻射特性機(jī)理研究及其在太陽(yáng)能電熱聯(lián)用系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋玲利;鋁納米流體集熱工質(zhì)的制備與性能研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 李長(zhǎng)江;納米流體的制備、表征及性能研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

3 王輝;納米流體導(dǎo)熱及輻射特性研究[D];浙江大學(xué);2010年

4 管延祥;應(yīng)用于熱管的納米流體熱物性參數(shù)的研究[D];濟(jì)南大學(xué);2010年

5 孫通;納米流體管內(nèi)層流流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];東北電力大學(xué);2013年

6 張國(guó)龍;納米流體強(qiáng)化傳熱機(jī)理及數(shù)學(xué)模型的研究[D];青海大學(xué);2015年

7 王瑤;納米流體在儲(chǔ)層巖芯表面的鋪展及其驅(qū)油機(jī)理研究[D];西安石油大學(xué);2015年

8 王瑞星;Al_2O_3-H_2O納米流體蓄冷運(yùn)輸箱內(nèi)溫度場(chǎng)特性的研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

9 郭蘅;Al_2O_3-H_2O納米流體的布朗運(yùn)動(dòng)和冰點(diǎn)研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

10 曹遠(yuǎn)哲;氧化石墨烯納米流體的制備及其在太陽(yáng)能熱水器中的應(yīng)用[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

，

本文編號(hào)：1002650