铜纳米流体的制备及微流动特性研究

采用混合法配制了铜纳米粒子质量分数分别为1%和2%的铜-水纳米流体,通过添加相同质量分数的十二烷基苯磺酸钠分散剂并施加超声振动,使纳米流体的粒子稳定悬浮时间达30~40h。实验研究了所配制的纳米流体在压力驱动下流经直径分别为25μm和50μm的不同长度微圆管道的流动特性,并与蒸馏水流动特性及理论估算值进行了对比,发现纳米流体流量-压力特性基本呈线性关系,与理论估算值存在一定偏差,这主要是由尺度效应等所致。     

脉动热管与纳米流体技术在换热器上应用的研究现状及展望

在阐述脉动热管与纳米流体技术在提高换热器效率的基础上,进一步分析了现有研究的特点与存在的问题,提出了在未来的强化换热技术中,脉动热管技术、纳米流体技术以及这2种技术的结合使用,将是强化换热技术的一个重要发展方向。     

Effect of silver nano-fluid on pulsating heat pipe thermal performance

This paper presents preliminary experimental results on using copper tube having internal and external diameter with 2.4 mm and 3 mm, respectively, to carry out the experimental pulsating heat pipe. The working fluids include the silver nano-fluid water solution and pure water.In order to study and measure the efficiency, we compare with 20 nm silver nano-fluid at different concentration (100 ppm and 450 ppm) and various filled ratio (20%, 40%, 60%, 80%, respectively), also applying with different heating power (5 W, 15 W, 25 W, 35 W, 45 W, 55 W, 65 W, 75 W, 85 W, respectively). According to the experimental result in the midterm value (i.e. 40%, 60%) of filled ratio shows better. In the majority 60% of efficiency is considered much better. The heat dissipation effect is analogous in sensible heat exchange, 60% has more liquid slugs that will turn and carry more sensible heat, so in 60% of filled ratio, heat dissipation result is better than 40%, and the best filled fluid is 100 ppm in silver nano-fluid.Finally, we observed through the measurement comparison in thermal performance with pure water. When the heating power is 85 W, the average temperature difference and the thermal resistance of evaporator and condenser are decreased by 7.79 °C and 0.092 °C/W, respectively.     

纳米流体在发动机冷却系统中的应用

根据目前纳米流体的发展情况,总结了纳米流体在发动机冷却系统方面的应用现状,分析了目前纳米流体在发动机冷却系统中的研究和工程应用等方面所面临的挑战.     

纳米液驱油技术研究现状

纳米技术是指至少一维尺寸在0.1~100 nm范围，并且仅仅由于尺寸的变化而生产极其特殊性能的技术，它包括纳米材料的制备、性能的表征及应用。纳米液是由纳米剂分散于水中的纳米液滴构成的溶液，纳米液在采油领域的应用主要是作为驱油剂，进一步提高原油的采收率。文章主要介绍了纳米液在采油方面的意义、机理及其现状。     

SiO2纳米流体在低渗透油藏中的驱油性能 和注入参数优化*

为研究纳米流体在低渗油藏中的驱油性能,采用实验室自主研发的具有一定疏水性的SiO₂纳米颗粒,研究了SiO₂纳米流体的稳定性及其对界面张力的影响,并通过低渗岩心驱替实验评价了SiO₂纳米流体的驱油性能,优化了该纳米流体的注入参数。研究结果表明,纳米SiO₂颗粒的粒径中值约为50 nm;纳米SiO₂颗粒加量为0.15%时,界面张力最低,为0.55 mN/m;纳米SiO₂颗粒加量在0.15%以下时体系具有较好的稳定性,浓度越高,体系稳定性越差。岩心驱替实验表明,在渗透率20×10^-3μm2的低渗岩心中,SiO₂纳米流体可以有效降低含水率,降低注入压力,最佳的注入参数为:注入速率0.1 mL/min、注入量0.5 PV、加量0.15%,在此条件下可提高采收率25.41%。SiO₂纳米流体可用于低渗透油藏提高采收率。所合成的具有一定疏水性的SiO₂纳米颗粒可用于低渗透油藏高效提高采收率。     

功能热流体强化脉动热管的热输送特性

考察了以水为工质,在不同的加热功率和不同的充液率情况下,脉动热管在不同加热方式（垂直底部加热和水平一侧加热）时的热输送特性。固定充液率,对比了脉动热管采用不同工质（微胶囊流体、氧化铝纳米流体、水）在不同加热功率、不同放置加热方式下的热输送特性。结果发现：功能热流体（微胶囊流体、氧化铝纳米流体）作为脉动热管的工质都起到强化热输送能力的作用,均优于水。垂直底部加热时,1%微胶囊流体作为工质的脉动热管的热输送能力较优,水平一侧加热时,0.1%氧化铝纳米流体较优,但微胶囊流体稳定性要比氧化铝纳米流体好。     

A theoretical study of Cu-H2O nano-fluid effect on heat transfer enhancement of a solar water heater

In the present work, an attempt has been made to enhance the heat transfer in a solar water heater by using Cu nano-particles dispersed in water for various concentrations ranging from 0% to 5%. Considerable improvement in the solar collector efficiency is obtained by increasing the nano-particle concentration up to 17.5 for a concentration of 5% and for a mass flow rate ratio of 10. The outlet water temperature increases by increasing the nano-particle concentration up to 8.35% for a concentration of 5% and for a mass flow rate ratio of 5. The study showed that the solar heater collecting area takes into account significant factors for increasing the outlet temperature. An increase in the collecting area of the solar water heater by 6 times could increase the water temperature by 39% for a 5% nano-particle volume fraction. The helical heat exchanger effectiveness is increased up to 65.71 for a concentration of 5% for a mass flow rate ratio of 10.     

纳米流体微量润滑磨削硬质合金温度场模型与实验验证

温度过高是目前磨削加工硬质合金的技术瓶颈。相比传统的干磨削工况,纳米流体微量润滑(NMQL)的冷却润滑方式是解决磨削热损伤的有效措施。为了验证纳米流体微量润滑工况下磨削硬质合金的可行性,建立了硬质合金的传热模型,并在此基础上对硬质合金的磨削温度场进行了数值仿真研究。对硬质合金(YG8)进行了不同工况下的表面磨削试验。结果表明,以干磨削工况下的磨削温度(227.2℃),微量润滑(MQL)工况和纳米流体微量润滑工况下磨削区温度分别降低了20.42%和39.48%。数值仿真温度与实验测量温度的误差为6.3%。从宏观参数(比磨削力、磨削温度)和微观参数(砂轮表面形貌)出发,研究了不同工况对砂轮磨损的影响。实验结果,进一步证明纳米流体微量润滑适用于硬质合金的磨削加工。     

脉动热管实验与理论研究进展

脉动热管(PHP/OHP)是一种新型的高效传热元件,在航天领域、电子器件冷却以及节能技术方面极具应用潜力。这里首先介绍了脉动热管的特点和工作原理,然后分别从实验研究、理论研究和实际应用等方面介绍了目前该领域的研究现状。实验研究方面着重介绍了流动可视化应用以及纳米流体和功能流体通过强化换热提高脉动热管性能等相关研究热点。同时指出,目前脉动热管的理论分析受限于两相流理论的发展,主要研究重点在于非线性分析;数值模拟方面,特别是同纳米流体以及功能流体应用相结合将会成为下一个研究热点。