纳米流体的光热特性

为了选择合适的纳米流体用作直接吸收式太阳集热器的循环工质,采用"两步法"制备了不同质量分数的铜纳米流体、炭黑纳米流体和碳包铜纳米流体.通过测量纳米流体的透射率和闷晒实验,间接地比较了3种纳米流体的光谱吸收性能和光热转换性能.结果表明:在相同质量分数的条件下,铜纳米流体和碳包铜纳米流体的吸光性能均优于炭黑纳米流体.在所研究的3种纳米流体中,由于碳包铜纳米流体具有高的导热系数和低的比热容,因此在闷晒实验中其升温速率最快,闷晒温度最高,显示出很好的光热转换性能.     

碳纳米管纳米流体对液冷式CPU换热性能的改善

针对液冷式CPU（central?processing?unit）散热器散热效果差的问题,设计了液冷式CPU散热器的换热性能实验系统. 该实验系统使用基液丙二醇-水,Al2O3纳米流体和多壁碳纳米管（MWCNTs）纳米流体进行换热实验,采用单变量法对实验条件进行控制. 当加热功率为18.26 W时,基液丙二醇-水的热阻值为0.859 ℃/W,质量分数0.135%的Al2O3纳米流体的热阻值为 0.751 ℃/W,质量分数0.135%的多壁碳纳米管纳米流体的热阻值为0.739 ℃/W,质量分数0.32%的MWCNTs纳米流体的热阻值为0.457 ℃/W. 结果表明:在基液中添加纳米粒子能提高基液的换热能力,MWCNTs纳米流体的换热效果随着质量分数的增加而增强.     

炭黑骨胶纳米流体的制备及其光热转换性能

以纳米流体为工作介质的直接光热转换是太阳能利用的重要部分, 纳米流体的制备受到众多研究者的关 注。炭黑具有化学性质稳定, 光谱吸收宽等特点, 作为纳米添加颗粒在太阳光吸收与光热转换领域应用广泛。然 而, 炭黑极易团聚, 影响了其在纳米流体中的推广应用。利用环境友好型的骨胶与炭黑通过球磨法制备炭黑骨胶 纳米复合材料, 提高炭黑在去离子水基液中的分散稳定性。通过扫描电镜(SEM), 紫外- 可见- 近红外分光光度计 (UV-vis-NIR) 和自组装的光热转换装置等对样品性能进行表征。结果表明, 炭黑骨胶纳米流体解决了炭黑易团聚的 问题, 具备较好的分散稳定性和光热转换性能, 质量分数0.006% 的炭黑骨胶纳米流体光热转换效率可达94%, 较去 离子水基液提高了20%。     

氧化铜/石墨烯纳米流体的制备及光吸收-光热性能

采用湿化学方法制备得到氧化铜纳米颗粒,进而制备氧化铜纳米流体并与石墨烯纳米流体复合得到CuO/G纳米流体。利用X-射线衍射、透射电镜、紫外-可见分光光谱仪等测试方法对样品进行表征。CuO/G纳米流体在太阳光波段显示出比氧化铜纳米流体和石墨烯纳米流体更加优异的光吸收性能,随着石墨烯含量的增加,CuO/G纳米流体的辐照度逐渐与太阳辐照度契合。在模拟太阳光照射下对不同质量分数的CuO/G纳米流体进行光热转换性能测试,发现随着质量分数的增加CuO/G纳米流体光热转换效率显著提高,0.10%的CuO/G纳米流体光热转换效率可以达到92%,体现出优异的光热转换性能。     

ZnO和ZnO/Au纳米流体的制备及光热转换性能

太阳能光热利用是太阳能利用的重要方面,其中,纳米流体光学特性对太阳能光热利用效率起着决定性作用。通过水热法制备不同形貌的ZnO纳米颗粒,再利用硼氢化钠还原法将Au成功还原在ZnO纳米颗粒上,制备出ZnO/Au复合纳米材料。通过SEM、XRD表征ZnO和ZnO/Au纳米粒子的形貌结构与成分。经紫外/可见/近红外吸收光谱测试表明ZnO/Au纳米流体显著提高了在可见光波段的吸收。通过光热转换实验表明,花状ZnO纳米流体的光热转换性能优于棒状ZnO纳米流体, ZnO/Au纳米流体由于Au的等离激元效应,光热转换特性增强。当浓度为1.0 mg/mL时,棒状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为59%,比纯导热油纳米流体提高16%;当浓度为0.5 mg/mL时,花状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为71%,比纯导热油纳米流体提高28%。     

纳米流体导热系数影响因素分析

为了全面分析纳米流体的稳定性及导热系数影响因素,采用两步法配置了以去离子水和乙二醇为基液的氧化铝纳米流体,并添加了不同种类的分散剂.利用紫外可见分光光度计对纳米流体吸光度值进行测试,并基于Hot Disk热物性分析仪测试其导热系数.结果表明：吸光度法可有效评价纳米流体稳定性,但需要考虑分散剂对基液吸光度值的影响.超声波振荡可破坏粒子团聚,且当超声时间为1h时纳米流体稳定性最佳.分散剂、粒子体积分数、温度、基液等因素均会影响纳米流体的导热性能.当温度为50益时,添加质量分数0.2%的PVP分散剂,体积分数为0.5%的氧化铝-水纳米流体导热系数提高约20%.纳米流体可有效提供工质导热系数,提升系统散热性能.     

碳纳米流体特性及其在重力热管内的传热

采用阿拉伯胶辅助分散法制备了一种新型的纳米流体--碳纳米管 水纳米流体,并以其为工质在以铜为管壳的一种新型重力热管内进行了传热实验研究.制备和实验结果表明,碳纳米管 水纳米流体的导热系数比基液水约增加了30％～50％,导热能力明显增强;这种纳米流体黏度低,流动性好,制备过程简单,可用于大规模生产;纳米流体重力热管加热段沸腾换热弱化了纳米流体的稳定性对热管传热性能的影响,实现了纳米流体与重力热管的优势互补;以该纳米流体为工质的重力热管的内热阻比水小,并且随着传输功率的提高,热管总热阻逐渐减小,传热性能逐渐提高.     

含碳纳米管纳米流体制备及其性能研究

采用强酸氧化法对碳纳米管表面进行功能化处理,之后采用机械球磨技术对其进行截断短化处理;将得到的碳纳米管分散到乙二醇、丙三醇和硅油中制备纳米流体。所制备的纳米流体具有很好的稳定性和分散性。含碳纳米管纳米流体导热性能测试结果表明,碳纳米管的直线度和长径比是影响含碳纳米管纳米流体导热性能的主要因素。通过控制球磨时间可以使碳纳米管的直线度和长径比同时达到最佳值,进而使得含碳纳米管纳米流体导热性能提升达到最大值。流变学研究结果表明,所制备的丙三醇和硅油基含碳纳米管纳米流体属于牛顿型流体。     

铂锡合金纳米流体导热系数与稳定性影响因素分析

以乙二醇为基液和还原剂,四氯化锡、氯铂酸为氧化剂,采用微流控法合成了铂锡合金纳米流体,并添加了不同比例的聚乙烯吡咯酮(PVP)作为表面活性剂,分别利用紫外可见分光光度计和Hot Disk热物性分析仪测得纳米流体的吸光度值和导热系数,分析了反应温度及PVP的添加比对纳米流体的稳定性、热导率的影响.结果表明,纳米流体导热系数的增长率随反应温度的升高近乎呈现线性增长,虽然稳定性略有下降,但影响不大.添加不同比例的表面活性剂可以有效改善纳米流体的稳定性和导热性能,但存在最佳的添加比例.反应温度为200℃,添加PVP的量为Pt、Sn物质的量浓度和的4倍时制得的铂锡合金纳米流体在温度为60℃下的导热性能提高幅度最大,相比于乙二醇提高了约15.1％.     

羟基碳纳米管/乙二醇纳米流体性能研究

以光透过率作为纳米流体稳定性指标,同时采用L9(34)正交试验设计,分析超声振荡时间、分散剂种类和浓度等3个因素对羟基碳纳米管/乙二醇稳定性的影响,并对其黏度以及导热系数进行了测量。结果表明:3个因素对纳米流体稳定性的影响程度分别为:分散剂超声振动时间浓度。在纳米流体的质量浓度为0.07%、加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和振荡时间为90min的条件下,得到的纳米流体稳定性最好。与基液相比,纳米流体的导热系数可提高1.34%,在-5～20℃时黏度随着温度的升高而显著降低。     

纳米流体导热系数研究

用热丝法测量了分别由氧化铝纳米粉体和碳纳米管加入到多种基体液体中制备成的系列纳米流体的导热系数，研究了纳米流体导热系数相对增加量（增加率）与固相体积含量、基体流体导热系数以及粉体种类的关系。结果表明，纳米流体导热系数增加率随固相体积含量的增加几乎呈线性增大，并随基体流体导热系数的增大而减小，在相同条件下，含碳纳米管纳米流体的导热系数增加率大于含氧化铝纳米粉体纳米流体的导热系数增加率；纳米流体导热系数增加率远比现有理论（如H＆C模型）预测值大，受各种因素的影响表现出特异性。     

SBS对基质沥青低温性能改善效果研究

通常认为SBS可以同时改善基质沥青的高、低温性能.以三种常用的国产沥青和一种进口沥青作为基质沥青,采用四种不同的SBS对其进行改性,分别制得成品SBS改性沥青.运用SHRP试验方法中的弯曲梁流变仪(BBR)分别对制得的这些SBS改性沥青的RTFO/PAV残留物的流变特性进行了试验研究.结果表明,用物理意义上的共存共混方法制备得到的SBS改性沥青,其低温等级基本保持在基质沥青的低温等级上,即从流变学的意义上来说,SBS对基质沥青低温抗裂性能的改善效果仍值得探讨.     

柔性基层改善沥青路面半刚性底基层温度状况分析

半刚性沥青路面反射裂缝产生的原因之一是半刚性基层温度变化引起的,半刚性基层和沥青面层之间加入柔性基层可有效地防止沥青路面出现反射裂缝,根据传热学原理,采用有限单元法对吉林通化试验路3种路面结构半刚性基层顶部温度状况进行了对比,分析结果表明无论夏季或冬季,柔性基层都能有效地改善沥青路面半刚性基层的温度状况,从而减少或消除沥青路面出现反射裂缝．     

SBS改性沥青储存稳定性

在2种不同的基质沥青中加入聚合物SBS制备改性沥青,通过在140、163和180℃3个温度下的离析试验,考察了加入相同质量分数的SBS后,改性沥青的储存稳定性。对改性沥青的评价发现w(SBS)小于5%时改性沥青的稳定性较好。通过在不同温度下的48h离析试验考察了加入相同剂量的SBS后改性沥青的储存稳定性,发现沥青在低温时的储存稳定性优于高温时的储存稳定性。通过对改性沥青储存稳定性的机理讨论发现,在高温下由于改性沥青内部有较强的分子热运动,导致聚合物的微小颗粒与基质沥青的相容性变差,使SBS聚合物与沥青之间有离析现象发生。     

中低温地热发电有机朗肯循环工质的选择

为了筛选出适合于中低温地热发电有机朗肯循环的较优有机工质,采用热动循环的分析方法及PR状态方程计算以10种干流体有机工质为循环工质的中低温地热发电有机朗肯循环的效率及其余主要热力性能.结果表明,总体来看,随着循环工质临界温度的升高,蒸发压力、凝结压力、输出功率及效率呈下降趋势,而循环热效率及地热流经换热后的排放（或回灌）温度呈上升趋势.以R227ea（七氟丙烷）作工质的有机朗肯循环系统输出功率及效率最高,蒸发压力及凝结压力均处于较合适的范围,R227ea是中低温地热发电有机朗肯循环较理想的工质.     

基于RS485总线的供热性能监测系统设计

为验证计量收费及调控节能的可行性,针对供热监测系统的现状,设计了一种基于RS485总线的多通道温度、电量、流量、日照量及远端数据的实时监测系统,系统整体设计分为前端数据采集与后端数据管理。经过验证,系统可长时间稳定运行,为确认计量收费及调控节能的有效进行提供了数据基础。     

基于斯特林机的碟式太阳能热发电系统性能仿真分析

通过对聚光器、接收器和斯特林机等模块进行分析,得到了各模块之间的函数关系,建立了碟式太阳能热发电系统的能量传递模型,运用该模型对碟式太阳能热发电系统在不同气候条件下的性能进行了仿真分析。结果表明,斯特林机压力与太阳直接辐射强度呈线性增大关系;当斯特林机热头温度保持在设定值范围内时,系统净输出功率随斯特林机压力的增大而升高;当环境温度降低时,斯特林机效率和系统净输出功率均有所升高,但系统净输出功率升高幅度不大;当风速增大时,接收器效率及系统净输出功率均降低。     

三种磨削液对工件磨除率和表面粗糙度的影响研究

描述了用三种磨削液加工两种不同材料试件的试验，提出了测定房削液磨削性能的方法．试验中的数据采集和处理都是通过计算机实现的，试验证明，该系统稳定、可靠、精确，是一种可行的新技术，同时也发现了新研制磨削液的特性．