HDD冷却液的特性和性能试验研究

研究了重型柴油机(HDD)对冷却液的性能要求,分析借鉴了ASTM系列标准。开发了水泵气穴循环腐蚀试验台、缸套试片超声波气穴试验仪、气液相冷热交变腐蚀试验仪,并研究建立了试验方法。利用该设备和仪器完成了一汽长寿命HDD冷却液和储存期达到180天的热试机冷却液的研制和特性试验,结果表明所研究的设备、仪器和方法可以满足要求。进行了纳米冷却液试验,发现HDD冷却液中加入3%wt的纳米石墨后,冷却能力提高了约15%。     

基于格子Boltzmann方法模拟纳米流体强化传质过程

使用Boltzmann方法对纳米流体中的传质过程进行了模拟,给出了修改后的Boltzmann方程和计算纳米流体中扩散系数的方程,通过两种方法,基于有限体积颗粒的LBE方法和基于点源颗粒的LBE方法进行了模拟,并与宣益民的实验进行了对比。最后计算了CO2在纳米流体中的扩散系数,计算结果表明,纳米流体因为其纳米颗粒的微扰动对传质有着很大的强化效果,为CO2吸收提供了一种新思路,并且证明了纳米流体的强化传质主要是靠对流传质。     

TiO2纳米流体的对流换热系数测定

本次工作的目的是测定二氧化钛纳米流体的对流换热系数。实验同时测量了纳米流体的导热系数和对流换热系数，实验比较发现纳米流体的导热系数和对流换热系数随着颗粒的浓度提高而提高。在实验管道内的不同位置纳米流体对流换热系数的提高也是不同的。纳米颗粒的迁移对流体边界层的影响被认为是主要的因素。     

Investigation of silica nanoparticles grafted with sulphonated polymer for enhanced oil recovery at high temperature and high salt

Nano-fluids' application for enhanced oil recovery (EOR) has attracted noticeable attention and formed a new research area in recent years. Currently, the greatest challenge in this area is to formulate stable nano-fluids for oil reservoirs with high temperatures and salinity. To overcome the limitations of its application in high-temperature drilling, polymer-coated nanoparticles (SiO₂-PAMPS NPs) were prepared via solution polymerization of 2-acrylamide-2-methyl-1-propane sulphonic acid (AMPS) from the surface of aminopropyl-functionalized silica nanoparticles. The SiO₂-PAMPS NPs were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), and dynamic light scattering (DLS). The results indicated that the AMPS was successfully grafted onto the surface of silica nanoparticles, and the average diameter of SiO₂-PAMPS NPs was about 16 nm. The nano-fluids showed noticeable stability in American Petroleum Institute (API) brine (2 wt.% CaCl₂ and 8 wt.% NaCl) at 90°C beyond 46 days. When amphipathic nanoparticles were introduced to brine at 90°C, the potential of the nano-fluids in recovering oil was evaluated by investigating the interfacial tension with kerosene oil and the oil contact angle in the nano-fluids. The contact angle of the glass sheet surface before treatment was about 144°, while after SiO₂-PAMPS NPs treatment for 72 h, it became about 92°. Meanwhile, the nano-fluids showed an excellent enhancing emulsibility property, which plays a vital role in promoting the development of EOR in high-temperature and high-salt environments.     

纳米导热材料的研究进展

纳米导热材料的发展为日常生活和工业生产的传热节能提供了大的帮助。文章重点介绍了纳米流体、纳米导热聚合物的种类、制备以及在工业领域的应用,详细阐述了国内外的最新研究成果,分析了纳米导热材料的问题,展望了纳米导热材料的未来。     

纳米铝粉颗粒分散稳定性的研究

以六偏磷酸钠作分散剂,采用吸光度实验来考察分散介质、六偏磷酸钠的用量及超声时间对铝基纳米流体稳定性的影响,并对其分散机理进行初步的探讨。结果表明:当乙二醇和去离子水按照体积比为1∶1时混合液作为分散介质得到的纳米流体的分散稳定性最好。六偏磷酸钠能够有效地分散纳米铝粉颗粒,得到均匀、稳定的铝基纳米流体;当加入六偏磷酸钠的质量浓度为0.5 g/L、超声分散时间为50 min时,分散效果最佳;六偏磷酸钠对纳米铝粉颗粒的稳定分散作用主要是通过颗粒间的静电作用来实现的。     

基于均匀设计法的Al_2O_3纳米流体稳定性影响因素的实验研究

采用均匀设计法对利用两步法制备的氧化铝纳米流体进行了稳定分析。将悬浮液的zeta电位作为氧化铝纳米流体稳定性的衡量指标。在实验中,选择了四个因素,分别为纳米流体的浓度、分散剂的浓度、pH值、超声震荡时间,并对这四个因素都取了12个水平,这样的实验设计可以系统地反映出各个因素如何影响氧化铝纳米流体的稳定性。随后通过对实验结果进行回归分析,得到了关于这四个因素与纳米流体zeta电位的方程式,并分析得出悬浮液的pH值和超声震荡时间对纳米流体稳定性起着非常重要的作用。最后找到了在实验范围中的最佳纳米流体溶液的配方,并按此配方配制纳米流体,测得实际zeta电位值与预测值吻合较好。     

纳米流体在太阳能光电利用中应用的研究

纳米流体中颗粒的小尺寸效应使其对太阳能辐射体现出了与普通材料不同的特殊光吸收特性。文章介绍了通过高压微射流分散法制备了稳定的纳米流体,用激光粒度仪观察了分散前后的粒径分布,实验测试了多种颗粒粒径SiO2纳米流体的透射率。用太阳能模拟发生器模拟太阳辐射,对表面加SiO2纳米流体的电池板的性能进行了实验研究,分析了SiO2纳米流体对电池板的开路电压、最大功率以及工作温度的影响。实验结果表明,若能利用纳米颗粒特殊的光学性质改变介质某一波段的辐射特性,探索一种对太阳能可见光高透过、其他波段高吸收的纳米流体,将有望极大地提高热电联用系统的太阳能利用率。