MWCNT－H2O纳米流体光热特性实验研究-论文.pdf

《MWCNT－H2O纳米流体光热特性实验研究-论文.pdf》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、第12第1卷期第1期顺顺德职业德职业技术学院学技术学院学报报Vo第l.1212卷No.12014年1月JournalofShundePolytechnicJan.2014科技与应用MWCNT-H2O纳米流体光热特性实验研究郑兆志，何钦波，徐言生（顺德职业技术学院广东高校热泵工程技术开发中心，广东佛山528333）摘要：研究了MWCNT-H2O纳米流体的光学及光热特性，利用紫外-可见-近红外分光光度计结合积分球原理测试了不同质量分数的纳米流体在太阳能全波段（250nm<λ<2500nm）的透射率。利用太阳辐射对纳米流体的光热转换特性进行了测试。实验结果表明：纳米流体的透射率明显低于水的，并且

2、纳米流体的透射率随着粒子质量分数的增加而降低。纳米流体（质量分数为0.02%）的最高温度比水提高了31.87%，集热量比水增加了54.14%。MWCNT-H2O纳米流体有望用在直接吸收式太阳能集热系统中。关键词：纳米流体；太阳能；光热特性；透射率中图分类号：TK513.5文献标志码：A文章编号：1672-6138（2014）01-0014-04DOI：10.3969/j.issn.1672-6138.2014.01.004随着当今社会经济的不断发展，人类对于能源态的无规则特性使得纳米微粒的光学特性有了较大［3］的消耗越来越巨大。开采可持续利用、可再生的能的变化，具有特殊的辐射特性。考虑到纳

3、米颗粒优［4-6］源就显得尤为重要。太阳能是一种非常便利的能异的光吸收性能和纳米流体良好的热输运性能，［1］源，既清洁又丰富，对环境无任何污染。太阳能已有研究者提出将纳米流体用作直接吸收式太阳能［7-9］热利用是其最广泛的利用基本方式之一。太阳能集集热器的循环工质，利用纳米流体直接吸收太阳热器是一种吸收太阳光并转化为热量传递给工作流辐射能，以达到提高集热器热效率的目的。体的装置。目前太阳能集热器广泛使用的有平板式纳米流体的光热转换特性研究对其作为太阳能和真空管式，太阳辐射在通过选择性涂层吸收并转集热介质具有重要的意义，它直接反应了纳米流体化为热量后，还必须通过涂层涂覆的金属板或玻璃的太阳光

4、吸收能力。因此，有必要针对纳米流体的管壁的导热才能传递至工作介质。这种非直接的吸光热特性做进一步的研究。本文采用多壁碳纳米管收过程大大影响了集热器的效率。而提高效率可以（MWCNT）配制了5种不同质量分数的MWCNT-H2O从优化、开发新型集热器以及新型的集热工质三方纳米流体，研究了质量分数对纳米流体透射率及光［2］面入手。1975年Minardi提出一种直接吸收式太阳热特性的影响。旨在探讨纳米流体运用于直接吸收能集热器，集热器中的工作流体黑液直接吸收太阳式太阳能集热器的可行性。能，有利于减少热损失，提高热效率，但是黑液的1实验部分导热性能不高。随着纳米材料技术的不断发展，使得集热材料1.

5、1纳米流体配制有了进一步提升，由于纳米颗粒的小尺寸效应、量采用两步法制备了5种不同质量分数的MW-子效应、大比表面积效应以及界面原子排列和键组CNT-H2O纳米流体，实验中的MWCNT为上海超威收稿日期：2013-11-23基金项目：国家自然科学基金项目（No.51246006）；广东高校热泵工程技术开发中心建设项目（GCZX-B0906）。作者简介：郑兆志（1963—），男，安徽淮南人，高级工程师，研究方向：太阳能热利用研究。14郑兆志，等：MWCNT-H2O纳米流体光热特性实验研究纳米科技有限公司提供，首先称取一定量的纳米粉射光信号，积分球包覆了样品池的透射面，使偏射体，将其与去离子水

6、混合，然后添加一定量的分散光也能全部被光电管接收。所测样品装在一个10mm剂（本实验选用十二烷基苯磺酸钠为分散剂），使用的石英比色皿中，为了评价纳米流体的光学特性，HCl和NaOH溶液调节悬浮液pH=8.5，经机械搅拌器测试时以空气为参照对比。本实验测试了不同质量搅拌30分钟后，形成纳米粒子悬浮液，再经超声振分数的MWCNT-H2O纳米流体透射率，分析了纳米动40分钟（功率90W）后形成纳米流体，实验中粒子质量分数对纳米流体透射率的影响。pH值采用pHS-25精密pH计测试，超声清洗器为1.3光热特性实验KQ2200DE。纳米流体的质量分数分别为0.04%、MWCNT-H2O纳米流体与去离

7、子水同步进行光0.02%、0.01%、0.005%、0.0025%。分散剂的用量热转换实验，目的旨在分析纳米粒子加入水中后对参考文献［10］，质量分数分别为0.03%、0.015%、水的光吸收性能的影响。图3是本实验装置的示意0.0075%、0.0038%、0.0019%。图，纳米流体及纯水都被置于一透明玻璃试管中图1是纳米MWCNT的TEM图像（平均直径（试管直径为15mm，高度为150mm），为了保证样40nm，长度