細通道夾套內(nèi)納米流體強化傳熱實驗研究.pdf

1、隨著集成技術(shù)的提高，化工、食品等行業(yè)的過程設(shè)備越來越趨于小型化。小型化設(shè)備會導致熱流密度的增加，因此必須配以尺寸合適、質(zhì)量輕盈、效率高的傳熱裝置以滿足這一變化。彎曲微細通道內(nèi)因流體流動會產(chǎn)生強化傳熱的二次流而廣泛應用于傳熱設(shè)備中。此外，采用高傳熱系數(shù)的納米流體替代傳統(tǒng)傳熱工質(zhì)也是進一步增強微小型換熱器換熱性能的有效方法。
　　本文采用實驗方法研究了2種細通道夾套內(nèi)不同流體工質(zhì)的傳熱和流動特性。實驗工質(zhì)為有無分散劑添加的質(zhì)量濃度為0

2、.05％和0.1％的TiO2—去離子水納米流體及基液工質(zhì)。通過對比分析納米顆粒質(zhì)量濃度和有無分散劑添加對彎曲細通道夾套傳熱和流動特性的影響。此外，在每種納米流體實驗后對實驗回路和夾套清洗前后分別采用去離子水進行重復性實驗得到相關(guān)數(shù)據(jù)與基液進行對比分析。結(jié)果表明:1）對于螺旋細通道夾套而言，表面摩擦系數(shù)f值隨著質(zhì)量濃度的提高而增加，分散劑能有效提高摩擦系數(shù);傳熱方面，質(zhì)量濃度為0.05％有分散劑添加的納米流體的傳熱性能最好，而質(zhì)量濃度為0

3、.05％無分散劑添加的納米流體傳熱性能較差。但對濃度0.1％的2種納米流體而言，其平均Nu數(shù)差別不大;重復性實驗測得的平均Nu數(shù)與表面摩擦系數(shù)f均高于基液，且清洗后實驗測得的平均Nu數(shù)與表面摩擦系數(shù)f均高于清洗前。納米流體中質(zhì)量濃度為0.05％有分散劑添加的納米流體的綜合性能最好，在質(zhì)量濃度0.1％納米流體實驗后清洗實驗回路和夾套進行的重復性實驗的綜合性能最好。2）對于周向平行彎曲細通道夾套而言，分散劑會提高納米流體的進出口壓降和平均N