纳米流体的分散性研究及其热物性测量.pdf

纳米流体的分散性研究及其热物性测量/林海斌等29纳米流体的分散性研究及其热物性测量--纳米流体的分散性研究及其热物性测量*林海斌,张国贤,黄林林,张维磊(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要采用两步法制备了稳定性良好的-AlO-DW和CNTs-DW纳米流体,研究了分散剂对纳米流体悬23浮稳定性的影响,测试了溶液的热扩散系数和比定压热容,并根据测试数据计算出导热系数。结果表明,分散剂种类和用量对纳米流体的分散有重要影响,相对于基础液体(DW),纳米流体的导热系数和热扩散系数有一定的提高,但比定压热容减小。关键词纳米流体分散导热系数比定压热容热扩散系数中图分类号:TK124文献标识码:ALINHaibin,ZHANGGuoxian,HUANGLinlin,ZHANGWeilei(SchoolofElectricalandMechanicalEngineeringandAutomation,ShanghaiUniversity,Shanghai200072)Aluminaandcarbonnanotubesnanofluidswithgoodstabilityarepreparedbythetwo-stepmethod.Theinfluenceofdispersantsonthestabilityofnanofluidsisstudied.Thethermaldiffusioncoefficientandheatspecificca-pacityofsolutionaretested,andthethermalconductivityiscalculated.Resultsshowthatthetypeandamountofdis-persanthaveanimportantimpactonthedispersionofnanofluids,andcompareswithbasefluid,thethermalconductiv-ityandthermaldiffusioncoefficientofnanofluidsincrease,buttheheatcapacitydecreases.nanofluids,disperse,thermalconductivity,heatspecificcapcity,thermaldiffusivity0引言因为纳米材料的大比表面积和高比热,无疑使加入了纳米粉体的纳米流体具有良好的换热能力。而导热系数是反自20世纪90年代起,伴随着纳米科学的快速发展,研映传热介质换热能力的主要参数,具有重要的理论和应用意究人员开始探索将纳米材料应用于强化传热领域中,即把金义。谢华清等[1,2,6,7]分别测试了纳米SiC粉、AlO粉、Cu粉23属或非金属纳米粉体分散到水、醇、油等传统换热介质中,制以及TiO粉加入水、醇或机油中而制备成的悬浮液的导热2备成均匀、稳定、高导热的新型换热介质,这些研究均具有创系数。结果表明,纳米粉体悬浮液的导热系数较流体有显著新性[1,2]。众所周知,常温下固体材料的导热系数比流体大2提高。Choi等[8]把纳米粉体悬浮液作为换热介质应用于强个数量级,可以预计,在流体中加入固体颗粒会提高导热系化制冷设备中,取得了令人鼓舞的结果。数[3,4]。纳米粒子尺寸极为微小,具有小尺寸效应,量子尺寸本实验制备了纳米氧化铝和碳纳米管纳米悬浮液,研究效应、表面效应及宏观量子隧道效应,且不会发生磨损和管了有无分散剂、分散剂种类及用量对纳米溶液悬浮稳定性的道堵塞现象,故其作为传热工质具有良好的应用前景。但由影响,并测量了不同温度下纳米流体的基础热物性。于纳米粒子尺寸极小使其表面能极高,很容易引起粒子团1实验聚,形成带有若干弱连接界面的较大的团聚体,尤其是将纳米粒子添加到流体中形成悬浮液后这种现象尤为明显。因1.1样品的制备此,如何将纳米粒子均匀、稳定地分散在液体介质中,制备出制备纳米流体的常用方法有2种,即一步法和两步具有良好分散性和较高稳定性的纳米流体是纳米流体作为法。传热工质的应用前提。本实验采用两步法制备了含2%(质量分数,下同)-王补宣等[1]研究了粒子质量分数、粒径、基液质量分数AlO-DW和1%CNTs-DW的纳米流体,具体制备步聚如23对CuO和SiO悬浮液稳定性的影响,饶坚等[5]分析了pH图1所示。先将纳米粉体直接添加到DW中,然后添加分散2值对纳米流体稳定性的影响,结果显示它们都是影响纳米流剂并用磁力搅拌器充分搅拌,最后进行超声振动,以获得均体稳定性的重要因素。匀且分散性好的悬浮液。*上海大学研究生创新基金(A.16-0109-09-731)林海斌:男,1984年生,硕士研究生E-mail:[e-mail]张国贤:通讯作者,男,1945年生