资源描述：
《细圆管内纳米颗粒悬浮液强化对流换热的探讨_陈骁》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、..25425,o4第卷第期工程热物理学报V61N.,2004年7月JOURNALOFENGINEERINGTHERMOPHYSICSJul2004细圆管内纳米颗粒悬浮液强化对流换热的探讨陈绕李俊明戴闻亭王补宣(清华大学热能工程系,北京100084。摘要实验研究了细圆管内去离子水和氧化铜纳米颗粒悬浮液的对流换热特性根据实验数据,得到纳米颗粒悬浮液。,,R。相对于去离子水的对流换热强化特性结果表明氧化铜纳米颗粒的加入强化了去离子水的换热性能其强化程度随的变化因管径而异,并且与流态有关。;;关键词纳米颗粒悬浮液对流换热强化传热:TKi
2、24:A:0253一231X200404一0643一03中图分类号文献标识码文章编号()ENHANCINGCONVECTIONHEATTRANSFERIN人4INITUBESVVITHNANOPARTICLESUSPENSIONS一一一CHENXiaoLIJunMingDAI、V匕nTing、、人NGBuXuanDar亡en亡ofea]Enneering,jng力uajrsjBeng100084,Ina(叩m乃rm乡Ts饰ve奴行j咙)AbstraetExPerimentswereeonduetedtoinvestigatethe
3、eonveetionheattransferofdeionizedwa七erandeoPperoxidenanopartielesusPensionsflowingthroughminitubes.Therelativeeonveetionheattransferenhaneement15dedueedfromtheexPerimentaldata.TheresultsshowthatnanoPartieles,,improvetheeonveetionheattransferofdeionizedwaterandtheenhan
4、eementvarieswithRethe.diameteroftubesandtheflowstateKeyrdsnanoPartielesusPension;eonveetionheattransfer;heattransferenhaneementwo1前言,流体换热的构想指出在液体中加入一定比例的纳,在流体中添加固体颗粒是强化对流换热的经典米级金属或非金属的颗粒可以提高流体的导热系。金属、,可以提高,,方法之一非金属固体颗粒的加入数从而强化对流换热并把这种悬浮液称之为纳。。流体导热系数和流动掺混强度从而强化对流换热米流体L
5、ee等(1996)同对纳米流体用于微型换热,,由于技术水平限制曾经采用毫米和微米尺度的颗器解决在高强度X射线作用下晶体硅镜片的散热,,,粒但由于其容易堵塞和磨损设备制约了这项技术问题进行了理论分析结果表明采用纳米流体作冷。,,。的推广使用随着纳米材料科学的迅“Xn九十年代以来却介质系统的冷却强度可高达30MW/mua,。速发展一些学者已开始尝试将纳米颗粒与流体混和Roetzel[l]分析了纳米悬浮液强化传热的机理其,,。合制成纳米颗粒悬浮液匡2],6来强化对流换热后李强和宣益民陈}建立了测量纳米流体流动与,,-在低导热系数的工质中
6、加入纳米颗粒使流体的导Cu换热性能的实验系统测量了不同体积份额的,热系数得到大幅度提高而且流动过程中颗粒之间水纳米颗粒悬浮液在层流和湍流状态下的管内对流以及颗粒与流道的碰撞、掺混,可显著增强对流换换热系数和摩擦阻力系数。实验结果表明,在液体。,10nm,热由于纳米颗粒粒径一般小于与大颗中添加纳米颗粒显著增大了液体的管内对流系数,,粒相比采用适当的分散技术易形成较稳定的悬浮在相同雷诺数条件下纳米颗粒悬浮液的对流换热,,。液并且在流动状态下具有优异的流体跟随特性系数随颗粒的体积分数的增加而增大;而由于纳米这使得固体颗粒不会对流体的泵送
7、性能产生特别严,,材料的小尺度效应其行为接近于液体分子因此纳重的负面影响,同时可以明显地改变流体的热量传米流体流动阻力并。[’l的基未明显增大在理论模型。,输特性础上李强和宣益民利用实验数据并综合考虑了影cil‘],ho等(1995)首先提出了用纳米颗粒强化响纳米颗粒悬浮液对流换热的多种因素提出了计:一一:一一收稿日期20031230;修订日期20040421.:o基金项目国家自然科学基金资助项目(N50276030):,,,,。作者简介陈晓(1980一)男北京人硕士主要从事纳米流体强化换热方向的研究25卷工程热物理学报,,r。一
8、。UICu式中为加热电压为加热电流为实验段算水纳米颗粒悬浮液对流换热系数的关联式,,,。r、一钢管外半径为管内半径L为实验段长度本文实验测量了小圆管内去离子水CuO水实,纳米颗粒悬浮液的换热特性。氧化铜纳米颗粒平均验段外表面认为是绝热边界条件由一维
