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  • 简介:石蜡类相变材料RT6相变潜热高、相变温度低、化学性质稳定,但其具有导热系数低、蓄能时间长的缺点,固采用纳米粒子强化传热。通过粒度观测法选取分散稳定性较好的纳米Al粒子制备纳米相变材料,实验分析强化后的相变过程、纳米流体石蜡/纳米铝的导热性和相变特性。实验结果表明,复合材料稳定性好,相变温度基本不变为4-8℃,相变焓值略有下降,但导热系数明显提高,可以作为蓄冷系统的新型蓄冷材料广泛应用。

  • 标签: 相变材料 石蜡/纳米铝 热性能
  • 简介:根据气凝胶的纳米孔结构特点,采用由小球体构成的立方阵列单元体结构,建立了描述纳米孔超级绝热材料气凝胶的气固耦合导热模型.计算结果表明气凝胶的纳米孔结构和固体颗粒纳米尺寸效应以及高的比表面积值是导致材料具有极低导热系数的主要因素.气凝胶存在具有最低导热系数的最佳密度.在高温下辐射传热是气凝胶传热的主要方式,通过渗碳等遮光处理会显著降低气凝胶在高温下的导热系数.

  • 标签: 绝热材料 气凝胶 有效导热系数 孔结构 超级 纳米尺寸效应
  • 简介:在Kumar模型基础上建立了适用于碳纳米管水基纳米流体的导热系数模型,通过实验数据(分散剂为SDS的纳米流体导热系数)进行了确认。利用所建模型,得到纳米颗粒体积分数为1.0×10^-3%-2.0×10^-2%时,模型值与实验值的最大偏差为11.04%。

  • 标签: 纳米流体 碳纳米管 导热系数 模型 长径比
  • 简介:利用分子动力学方法对铜-氩纳米流体和基础流体在不同剪切速度下的纳米尺度的Couette流进行模拟计算。结果表明:在纳米尺度通道内,纳米流体流动过程中颗粒存在旋转运动和平移运动,从而加强湍流效果,强化传热并影响整个流动区域内的流动速度分布,造成纳米流体速度呈非线性分布。壁面和纳米颗粒表面都会形成一层排布更为规则的液体原子吸附层,吸附层内液体分子在流体流动过程中一直伴随着壁面和纳米颗粒进行运动,且吸附层具有"类固"特性,可以增强纳米流体的传热能力。

  • 标签: 纳米通道 纳米流体 流动特性 分子动力学
  • 简介:2000年,世界能源消费量约为14115万亿瓦时,其中85%来自化石燃料或核能。初级能源的一个最重要的消费者是电力部门。到2020年,能源消费总量预计将增长20%,如无有效的措施,二氧化碳排放量将增加14%。根据《京都议定书》,欧盟承诺2008年至2012年期间的二氧化碳排放量要比90年低8%,为此,可再生能源所占份额要从6%升至12%,并提高能效。为了实现这些目标,解决方案不仅仅包括技术手段,还包括改变能源输送和利用的潜在方法。因此,促进能源部门的研究与技术开发是关键的一步。

  • 标签: 纳米技术 能源问题 世界 二氧化碳排放量 《京都议定书》 能源消费量
  • 简介:对使用三种水基纳米流体作为工质的铜丝平板热管的传热特性进行了实验研究.使用的纳米流体分别是平均粒径20nm的cu纳米颗粒、平均粒径50nm的cu纳米颗粒和平均粒径50nm的cuo纳米颗粒的水基悬浮液(简称水基20nmcu、50nmcu、50nmcuo纳米流体),着重分析了纳米流体种类,纳米颗粒质量分数、运行温度或工作压力对热管传热特性的影响.研究结果表明,使用纳米流体作为工质可以显著提高热管的传热特性;在不同运行温度条件下,不同的纳米流体均在质量分数1.0%时具有最佳传热效果;纳米流体是一种适用于铜丝平板热管的新型工质.

  • 标签: 纳米流体 平板热管 传热强化
  • 简介:在质量传递过程中,流体的流动状态对整个传质过程有着重要的影响。利用流动可视化实验方法,在定常流场和脉动流场下,对SiO2-water纳米流体波壁管内的流动特性进行可视化研究。研究发现,在一个脉动周期内,波壁管内流动存在非常明显的稳定流动和非稳定流动状态;相同入口雷诺数条件下,有脉动流场存在时,波壁管内流体的流动混合情况比定常流动状态下强烈很多,这就意味着脉动流场具有更加优越的质量传递特性;另外,还发现SiO2-water纳米流体湍流流动效果更为明显。

  • 标签: 流动可视化 脉动流场 纳米流体 波壁管
  • 简介:光伏发电是太阳能利用的重要途径之一。提高单晶硅的光学吸收特性可以提高光伏利用效率,降低制造成本。采用时域有限差分法计算了具有竖直排列纳米孔阵列结构的单晶硅薄膜的光学特性,发现纳米孔阵列强化光学吸收的机理包括等效折射率减小、纳米尺度效应和电磁波谐振效应。计算结果表明,合理设计纳米孔阵列的排列周期和孔径可以大幅增强单晶硅薄膜的光学吸收,使纳米孔阵列单晶硅薄膜光伏器件的理论效率比相同厚度单晶硅片光伏器件高85.5%,并预期可以使10^0μm量级厚度的纳米孔结构单晶硅薄膜具有和10^2μm量级厚度的单晶硅片相当的光伏特性。

  • 标签: 硅纳米孔阵列 光学吸收 光伏 时域有限差分法
  • 简介:纳米碳球粒子添加于树脂中制成纳米碳球涂料,观察该涂料的微观形貌,测量其涂层厚度和涂层发射率以探究纳米碳球涂料的强化辐射散热机理;在自然散热条件下,通过在某款LED散热器表面涂覆纳米碳球涂料,与表面无涂层、涂覆黑漆和黑色阳极氧化处理的同款散热器进行LED器件热阻、结温和光通量测试实验对比和分析。结果表明,纳米碳球涂料有良好的辐射散热特性,在常温下平均发射率约为0.95,具有应用前景。

  • 标签: 纳米碳球涂料 LED散热器 结温 辐射散热特性
  • 简介:以去离子水为基液,以氧化石墨烯纳米粒子为添加剂,制备成水基氧化石墨烯纳米流体,研究纳米流体在不同浓度、温度以及不同纳米粒子粒径下的表面张力,表面张力采用吊环法进行测量。实验结果表明,纳米流体的表面张力随着质量分数增大而增大,但相对于去离子水,最大质量分数(0.10%)的纳米流体表面张力仅增加了2.9%;纳米流体的表面张力随着温度的升高而降低,但降低的幅度小于去离子水随温度的降低幅度;纳米流体的表面张力随着纳米粒子粒径的减小而降低。

  • 标签: 热工学 表面张力 纳米流体 氧化石墨烯
  • 简介:颗粒生长的数值模拟是通过流体动力学与颗粒动力学相结合计算实现的。实验表明,温度是颗粒成长中非常重要的因素之一,所以湍流扩散火焰的正确模拟,是颗粒学模型计算结果正确与否的关键。首先在CFD商业软件FLUENT中计算得到准确的丙烷与空气、四氯化钛与空气反应的湍流火焰场;然后应用FLUENT的UDF功能,编制C语言程序引入颗粒学模型进行计算,对颗粒尺寸进行了预测;通过对计算结果的分析探讨火焰温度、氧化剂流量等因素对生成颗粒或者颗粒聚集块尺寸的影响。结果表明:空气流率对火焰场温度影响很大;火焰场温度越高就越容易形成球形颗粒;颗粒在火焰中的时间越长,生成的颗粒或聚集块的尺寸就越大;气体的稀释作用对颗粒成长有一定影响。

  • 标签: 火焰法 纳米颗粒 湍流扩散燃烧 颗粒动力学
  • 简介:分析了出口纳米比亚内燃机车动力系统的设计要点,对该动力系统的设计研究做了简要介绍。

  • 标签: 内燃机车 动力系统 设计研究
  • 简介:吸收式制冷系统因其可利用船舶上的各种低品位热能并采用环保型工质而成为一种重要的船舶节能环保技术。针对双组分(纳米流体对氨水泡状吸收过程的强化新方法开展研究,构建了氨水泡状吸收过程的热质传递模型。利用该模型分别分析了纳米流体的传热强化、传质强化及气泡尺度变化三者对氨水泡状吸收过程的影响规律。研究结果发现:模型计算结果与文献实验数据比较吻合;平均吸收速率随着有效传热系数的提高和气泡尺寸的减少,呈现线性增加的趋势;而随着有效扩散系数的提高,呈现非线性增加的趋势,增加的速率是逐渐下降的。

  • 标签: 吸收制冷 纳米流体 模型 热质传递
  • 简介:采用分子动力学方法对纳米尺度下氩液滴在氩蒸气中蒸发过程进行了模拟,其中液相分子采用球形截断的Lennard-Jones势能函数描述。模拟过程首先在三维模拟空间产生准稳态平衡的液滴和周围气相环境,随后控制液滴的外界物理条件形成蒸发现象,同步记录气液两相分子坐标和动量变化,从微观信息中统计计算出相应的宏观物理信息。研究了蒸发初始液滴半径的不同研究其对液滴蒸发过程的影响,结果表明纳米尺度下液滴蒸发现象与微米以上尺度液滴蒸发现象存在差异;引入等效辐射能的概念在分子动力学方法中实现了对辐射能传递过程的模拟,证实了辐射传递能量会对纳米尺度液滴蒸发过程产生很大的影响。

  • 标签: 蒸发 分子动力学 液滴初始半径 等效辐射能
  • 简介:在不添加任何分散剂和改变pH值的情况下,通过两步法将比表面积为150m^2/g的气相SiO2纳米颗粒制备成均匀稳定、透明度高、分散性能好的纳米流体。并对该功能性纳米流体进行了导热系数、黏度、表面张力和壁面接触角的测量。低体积分数下,功能性纳米流体较基液的导热系数几乎没有变化,但黏度却有较大改变。传统固液两相混合物黏度模型不再适用功能性纳米流体的计算,其主要原因是传统公式低估了分子间作用力对纳米流体黏度的影响。因此,建立了功能性纳米流体的黏度经验公式。由于纳米颗粒的存在提高了沸腾表面的粗糙度,从而使纳米流体的壁面湿润性能大大提高。实验结果表明,纳米流体的黏性和壁面接触角是沸腾换热发生骤变的关键。

  • 标签: 二氧化硅 纳米颗粒 纳米流体 制备 热物性
  • 简介:为揭示不凝结气体对多壁碳纳米管(multi-walledcarbonnanotube,MWCNT)纳米结构表面核态池沸腾过程的影响,使用气体沉积法(chemicalvapordeposition,CVD)在硅表面制作MWCNT纳米结构表面,并使用光滑硅表面进行对比实验研究。实验操作中,将驱气前后的工作液体应用于两种表面的池沸腾实验,传热表面过热度控制在0.O~35.0℃,工作液体过冷度分为40.0和50.0℃。实验结果表明,液体中含气量的变化对MWCNT纳米结构表面影响较小,而对光滑硅表面的影响较大;对比硅表面,MWCNT纳米结构表面能够有效提升沸腾传热效果,对于驱气后的工作液体提升效果更为明显。

  • 标签: MWCNT纳米结构表面 不凝结气体 核态池沸腾 热流密度 过热度
  • 简介:为提高热虹吸管的传热效率,以低沸点制冷剂工质R410A为基准流体,通过添加不同比例的碳纳米管(CNTs)颗粒,经混合震荡,制备出不同质量分数的碳纳米管流体。将其用于热虹吸管强化传热,搭建了相应的试验平台,通过试验研究了不同质量分数的碳纳米管对热虹吸管传热性能以及管壁温度、管内压力等方面的影响。结果发现,碳纳米管颗粒的添加能够有效地改善热虹吸管的传热性能,等效对流传热系数平均提高40%以上,冷凝段顶端管壁温度升高9.9%以上,蒸发段与冷凝段管壁温差降低13.9%以上,冷凝段管内压力提高8%以上。建议在低温度工况下添加碳纳米管,且其质量分数不宜超过0.005%,以便获得较好的传热性能。

  • 标签: 碳纳米管 热虹吸管 制冷剂 热工特性
  • 简介:为了研究不同工况情况下冲孔矩形翼涡流发生器的纳米氧化镁颗粒的污垢特性,通过实验对比了冲孔矩形翼涡流发生器和未冲孔矩形翼涡流发生器的污垢特性,探讨了水浴温度、工质质量浓度及工质流速对颗粒污垢的影响。实验结果表明:相同工况下,冲孔矩形翼涡流发生器较未冲孔涡流发生器具有更优的抑垢效果;随着水浴温度的升高,污垢热阻渐近值增加,而且结垢速率也增大;污垢热阻渐近值随着工质质量浓度的增加而增大,结垢速率有略微提升;随着工质流速的增大,污垢热阻渐近值和结垢速率均降低。

  • 标签: 矩形翼涡流发生器 冲孔 工况 污垢特性
  • 简介:对聚乙烯(PE)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)即有机玻璃两种热塑性材料的质量损失速率、火蔓延速率以及CO体积分数在不同厚度下的变化情况进行了试验研究,发现在竖直贴壁自上而下的燃烧情况下,材料的燃烧特性主要是受厚度、流动性以及材料自身热物性的影响。PMMA的质量损失速率和CO体积分数随厚度的增加而变大,并且厚度的影响随厚度的增加越来越小。

  • 标签: 热塑性材料 熔融 失重速率 火蔓延
  • 简介:对氧化锆空心球隔热材料进行合理的简化,用数值模拟方法计算氧化锆空心球隔热材料导热系数,并分析空心球半径、温度、发射率等对导热系数的影响。数值模拟结果表明,减小空心球半径,降低空心球表面发射率,抽真空等都有助于降低隔热材料导热系数。数值模拟与实验测量结果良好吻合,用数值模拟计算隔热材料导热系数是一个行之有效的方法。

  • 标签: 隔热材料 空心球 导热系数预测 数值模拟