外加磁场强化磁性纳米流体的光热特性及机理研究

《外加磁场强化磁性纳米流体的光热特性及机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、SouthChinaUniversityofTechnology博士学位论文外加磁场强化磁性纳米流体的光热特性及机理研究作者姓名何钦波学科专业化学工程导指教师汪双凤教授所在学院化学与化工学院论文提交日期2015年6月ExperimentalinvestigationonphotothermalpropertiesofmagneticnanofluidsundermagneticfieldADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorofPhilosophyCandidate：HeqinboSupervisor：Prof.Wangshu

2、angfengSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TK121学校代号：10561学号：201110103777华南理工大学博士学位论文外加磁场强化磁性纳米流体的光热特性及机理研究作者姓名：何钦波指导教师姓名、职称：汪双凤教授申请学位级别：工学博士学科专业名称：化学工程研究方向：传热与节能工程论文提交日期：2015年5月5日论文答辩日期：2015年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：丁静委员：蒋方明，张立志，邓先和，汪双凤华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈

3、交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年6月I曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采

4、用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。#保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容

5、的国家之一。太阳能利用包括光-热转换、光-电转换和光-化学转换这三种形式。太阳能热利用是太阳能利用的基本方式之一。太阳能热利用最关键的是如何提高集热器的集热效率。而提高集热效率可以从优化集热器结构以及开发出新型的集热工质两方面入手，鉴于目前传统的平板式和玻璃真空管式集热器都是采用间接集热方式，太阳辐射在通过选择性涂层吸收并转化为热量后，还必须通过涂层涂覆的金属板或玻璃管壁的导热才能传递至工作介质,这种非直接的吸收过程大大影响了集热器效率的提高。因此，一种直接吸收式太阳能集热器被提出，利用纳米流体的优异光吸收性能及高效导热性能，可以提高其集热效率。当纳米流体中的纳米粒子是具

6、有磁性的铁、钴、镍或其氧化物等磁性粒子时，纳米流体就成为了磁性纳米流体。磁性纳米流体是一类比较特殊的纳米流体，具有磁性和流动性的特点。当外加磁场作用时，粒子的分布结构特征会发生变化，使得磁性纳米流体的光学性质会发生变化，外加磁场有望进一步强化磁性纳米流体的光热特性及导热性能。本文以Co-H2O磁性纳米流体为研究对象，围绕其制备、热物性、光学特性、光热转换特性以及直接吸收式太阳能集热器的集热效率，开展了以下研究工作。1.Co-H2O纳米流体的制备。研究分散剂的加入量及pH值对Co-H2O纳米流体分散稳定性的影响。通过比较纳米流体的Zeta电位绝对值和吸光度，结果表明质量分数

7、为0.04wt%的Co-H2O纳米流体添加的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）最佳量为0.03wt%,pH=8.5时，Co-H2O纳米流体的Zeta电位绝对值和吸光度最高，相应分散稳定性最好。2.Co-H2O纳米流体的热物性。研究了纳米颗粒质量分数、粒径、pH值、温度对纳米流体导热系数、比热及粘度的影响。纳米流体导热系数随着粒子浓度呈非线性增加，30℃时质量分数为0.01wt%的纳米流体导热系数比去离子水提高了6.23%，质量分数为0.1wt%时导热系数比去离子水提高了18.12%。小的粒径比大粒径对提高纳米流体导热性能更有优势。C