Al2O3-H2O納米流體的布朗運(yùn)動和冰點(diǎn)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、分類號:密級:學(xué)校代碼:10069研究生學(xué)號:Y20120152AIz03H20納米流體的布朗運(yùn)動和冰點(diǎn)研究TheResearchontheBrownianMotionandFreezingPointofA1203一H20Nanofluids研究生姓名:郭蘅專業(yè)名稱:工程熱物理指導(dǎo)教師姓名:邸倩倩副教授論文提交日期:2015年5月學(xué)位授予單位:天津商業(yè)大學(xué)摘要近年來,我國能源緊缺問題嚴(yán)重。水作為最常用的蓄冷介質(zhì),因其自身物理性質(zhì)限制導(dǎo)致

2、系統(tǒng)的COP較小,因此急需新的替代工質(zhì):與此同時,目前市場上無機(jī)納米顆粒與亞微米級膠乳復(fù)合而成的新型智能涂料日益增多,其在干燥過程中由于粒子遷移導(dǎo)致的涂層結(jié)構(gòu)不均勻問題也亟待解決。而納米流體自出現(xiàn)至今,其良好的傳熱性能已得到諸多科研人員的驗(yàn)證,因此有望將其應(yīng)用于相變蓄冷領(lǐng)域,成為新一代蓄冷工質(zhì)。本課題致力于對納米流體降溫過程中的布朗運(yùn)動和相變溫度進(jìn)行研究,有助于深入分析其相變特性,早日實(shí)現(xiàn)這一美好愿景,因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義探索。同時,

3、對納米流體的布朗運(yùn)動現(xiàn)象進(jìn)行深入研究也有助于進(jìn)一步精確解釋涂料干燥過程中的納米粒子遷移現(xiàn)象,推動納米涂料制造和使用技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化。本課題利用低溫顯微鏡對不同粒徑(50、100、500nm)和不同濃度(001%、005%、01%)的A1203H20納米流體內(nèi)部顆粒的布朗運(yùn)動進(jìn)行分析,總結(jié)了降溫過程中,納米顆粒團(tuán)聚體的表面積、直徑、以及單個納米顆粒團(tuán)聚體運(yùn)動軌跡、速度隨著時間和溫度的變化關(guān)系,由此對其分散性進(jìn)行評估;同時擬合得到各參數(shù)變化

4、過程中近似符合的函數(shù)關(guān)系:并將實(shí)驗(yàn)擴(kuò)散系數(shù)與理論擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行對比。此外,還對粒徑為500nm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為001%、005%、01%,降溫速率為l、5、10。C/min時A1203H20納米流體的相變過程進(jìn)行試驗(yàn)研究,探討降溫速率和A1203濃度對納米流體冰點(diǎn)的影響,以及其冰點(diǎn)的概率分布規(guī)律。結(jié)論如下:(1)在降溫過程中,顯微鏡整個視野范圍內(nèi)納米顆粒團(tuán)聚體的平均和最大直徑、面積隨時間、溫度的變化近似服從正弦分布;(2)當(dāng)降溫速率為l。C/

5、min,粒徑分別為50、100、500nm時,對于相同粒徑的A1203H20納米流體,質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,其呈現(xiàn)最佳分散性的時刻和溫度也不同。當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為001%時,不同粒徑(50、100、500nm)呈現(xiàn)最佳分散性的時刻和溫度值依次為t=366s,T=87℃;t=428s,T=57℃;t=497s,T=67“C;當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為005%時,對應(yīng)分散性最好的時刻和溫度值依次為t=624s,T=52℃;t=1002s,T=I60C;t=3615s,

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