高效的汽車空調(diào)較大程度降低整車尤其是電動車能耗。納米制冷劑以其高效的換熱性能正在逐漸受到國內(nèi)外研究人員廣泛關(guān)注,相關(guān)研究表明,將納米制冷劑應(yīng)用于制冷劑系統(tǒng),能有效提高制冷系統(tǒng)能效。本課題主要研究納米制冷劑在電動汽車空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用效果,采用物性參數(shù)計算-仿真-實驗的技術(shù)路線對R134a-Fe₃O₄納米制冷劑的流動與傳熱進行研究。通過研究不同模型下的納米制冷劑熱物性參數(shù),采用合適的理論模型求解得到1%、2%、3%和5%濃度下的R134a-Fe₃O₄納米制冷劑熱物性參數(shù)計算式。基于格子Boltzmann方法,從介觀角度研究納米制冷劑在管中流動與傳熱情況,得到不同濃度的納米制冷劑傳熱效果;采用CFD仿真模擬方法,從宏觀角度研究納米制冷劑在汽車空調(diào)局部冷凝器中換熱情況,分析不同濃度下納米制冷劑的流動和傳熱特性。搭建汽車空調(diào)實驗平臺系統(tǒng),對R134a制冷劑和1%濃度的R134a-Fe₃O₄納米制冷劑分別進行實驗測試,分析對比實驗測試結(jié)果與仿真計算結(jié)果。研究結(jié)果表明,納米... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiO2-water實驗值與模擬值比較

圖 2-1 SiO2-water 實驗值與模擬值比較[21]姜未汀和丁國良[60]等人測試了 4 種納米制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)，分別是 Cu-R113Al-R113、 CuO-R113 、Al2O3-R113，測試工況為 101kPa，溫度 303K，這 4 種納米冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)與納米顆粒的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系如圖 2-2 所示:a) Cu-R113 納米制冷劑 b) Al-R113 納米制冷劑

最后再得到納米制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)。這個過程計算起來十分復(fù)雜，不適合較快得納米制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)。有關(guān)研究表明[61]，納米粒子的布朗運動隨溫度升高而更加劇烈，流體導(dǎo)熱系數(shù)也增，其在運動中由于小尺寸效應(yīng)，粒子半徑越小，小尺寸效應(yīng)更明顯，流體導(dǎo)熱系數(shù)也相應(yīng)增大。Hrihikesh[62]測量了多種納米流體導(dǎo)熱系數(shù)，發(fā)現(xiàn)納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)與粒半徑和流體溫度有關(guān)，考慮納米粒子布朗運動和小尺寸效應(yīng)，總結(jié)數(shù)據(jù)回歸分析得到屬氧化物的納米流體導(dǎo)熱系數(shù)模型：0.273 0.467 0.547 0.2341001 0.135 ( ) ( ) ( )20eff pf f pk kTk k d （2-12）其中，pd 是納米粒子的平均直徑， T 為流體溫度，這個模型適用于粒子半徑為75nm，體積濃度為 0.1~3%的納米流體，該模型考慮因素較多，并且通過試驗驗證，比于其他模型，能較好擬合實驗數(shù)據(jù)值，如圖 2-3 和圖 2-4，本文采用這個模型計算。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Fe3O4-乙二醇納米流體的直噴汽油機冷卻水套傳熱研究[J]. 徐夢杰,王惜慧.  車用發(fā)動機. 2017(02)
[2]納米NiFe2O4與OLFs冷凍機油對往復(fù)式冰箱壓縮機性能的影響[J]. 張一灝,王瑞祥,廖熠,吳海洲,蔡驥馳,丁思源.  流體機械. 2016(06)
[3]基于CFD的薄壁孔內(nèi)水基納米流體傳動性能分析[J]. 宋錚錚,吳張永,莫子勇,王嫻,王娟.  機床與液壓. 2016(03)
[4]納米制冷劑對換熱和壓縮機性能影響研究進展[J]. 陳夢尋,張華,婁江峰.  化工進展. 2015(12)
[5]磁性納米流體Fe3O4-H2O對流換熱特性研究[J]. 吳治將,殷少有.  太陽能學(xué)報. 2015(02)
[6]磁性納米制冷劑冷卻回路熱磁對流特性研究[J]. 吳治將,殷少有.  制冷學(xué)報. 2014(04)
[7]基于格子Boltzmann方法模擬納米流體強化傳質(zhì)過程[J]. 崔騰飛,宣益民,李強.  化工學(xué)報. 2012(S1)
[8]潤滑油和納米材料對蒸發(fā)兩相流型影響模擬分析[J]. 邵麗萍,程德威,杜京昌,姜燦華,陳煥新,羅冬生.  制冷與空調(diào). 2011(06)
[9]納米流體技術(shù)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]. 吳金星,曹玉春,李澤,魏新利.  化工新型材料. 2008(10)
[10]納米制冷劑冰箱性能的實驗研究[J]. 畢勝山,史琳.  清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(11)

博士論文
[1]適用于熱流動的格子Boltzmann方法研究[D]. 胡開南.中國科學(xué)院工程熱物理研究所 2017
[2]不同流場環(huán)境影響下管內(nèi)氣（汽）液兩相流動與傳熱特性的數(shù)值研究[D]. 黃娜.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[3]納米制冷劑的熱導(dǎo)率、穩(wěn)定性及納米流體電導(dǎo)率的實驗與建模[D]. 姜未汀.上海交通大學(xué) 2009
[4]納米流體強化傳熱的實驗和數(shù)值模擬研究[D]. 張邵波.浙江大學(xué) 2009

碩士論文
[1]納米流體在管道中流動特性的研究[D]. 戴忠平.中國計量大學(xué) 2016
[2]豎直圓管管內(nèi)R113降膜流動與蒸發(fā)換熱特性數(shù)值模擬[D]. 上官閃閃.華北水利水電大學(xué) 2016
[3]納米流體熱管內(nèi)傳熱特性的數(shù)值模擬[D]. 周長江.江蘇科技大學(xué) 2014
[4]內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)強化傳熱的探討[D]. 張志文.大連理工大學(xué) 2014
[5]納米流體流動與傳質(zhì)的CFD模擬[D]. 湛波.天津大學(xué) 2012
[6]隱格式的不可壓LBGK模型及復(fù)雜邊界條件分析[D]. 杜睿.華中科技大學(xué) 2004



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