細(xì)通道夾套內(nèi)納米流體強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)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(huì)導(dǎo)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(xì)通道內(nèi)因流體流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)化傳熱的二次流而廣泛應(yīng)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(jìn)一步增強(qiáng)微小型換熱器換熱性能的有效方法。
　　本文采用實(shí)驗(yàn)方法研究了2種細(xì)通道夾套內(nèi)不同流體工質(zhì)的傳熱和流動(dòng)特性。實(shí)驗(yàn)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(duì)比分析納米顆粒質(zhì)量濃度和有無分散劑添加對(duì)彎曲細(xì)通道夾套傳熱和流動(dòng)特性的影響。此外，在每種納米流體實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)回路和夾套清洗前后分別采用去離子水進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)數(shù)據(jù)與基液進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:1）對(duì)于螺旋細(xì)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(duì)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(fù)性實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)驗(yàn)后清洗實(shí)驗(yàn)回路和夾套進(jìn)行的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的綜合性能最好。2）對(duì)于周向平行彎曲細(xì)通道夾套而言，分散劑會(huì)提高納米流體的進(jìn)出口壓降和平均N