低频振动下纳米流体悬浮液稳定性实验研究

来源 :天津商业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Augustin413
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纳米流体悬浮液具有较高的导热系数,在强化传热领域引起研究者的广泛关注。大量研究者将纳米流体悬浮液作为换热工质应用于换热器内,来研究其强化传热性能。而很多情况下,换热器是在低频振动的工况下工作的。由于纳米颗粒极高的表面能使其极易团聚沉淀,导致纳米流体悬浮液作为换热工质应用于换热器内时失去纳米流体悬浮液的特征。因此,研究低频振动下纳米流体悬浮液的稳定性对于利用纳米流体强化传热是十分必要的。   本文选择CuO/去离子水纳米流体悬浮液为研究对象,主要从纳米流体悬浮液的制备、稳定性分析以及低频振动工况下纳米流体悬浮液的导热系数这些方面展开实验研究,主要内容如下:在未添加分散剂的情况下,利用超声空化制备CuO/去离子水纳米流体悬浮液。对纳米流体悬浮液电导率测量研究发现,电导率与纳米颗粒质量分数之间存在良好的线性关系,可以通过测量纳米流体悬浮液的电导率来判定纳米流体悬浮液的稳定性。采用Hot Disk热常数分析仪测量纳米流体悬浮液的导热系数,通过分析颗粒含量、温度、悬浮稳定性以及分散剂对导热系数的影响发现,导热系数随颗粒含量的增加而增大;导热系数随温度升高而增大;随时间的增加导热系数不断减小;加入分散剂后,导热系数普遍减小,悬浮稳定较长时间,但是仍会有团聚沉淀。利用自己搭建的低频振动实验台,对低频振动后的纳米流体悬浮液的导热系数进行了测量,分析了振幅和频率对导热系数的影响,结果发现纳米流体悬浮液的稳定性受振幅和频率的影响。只有当振幅达到3mm和频率达到15Hz时,低频振动才有利于稳定悬浮,并且随着振幅和频率的增加,悬浮稳定性越好;当振幅小于3mm或者频率低于15Hz时,低频振动加速了纳米颗粒的团聚沉淀,不利于稳定悬浮。
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