CO2水合物浆在水平圆管中的传热特性

在CO₂水合物浆流动传热特性测试实验系统上,采用套管式电加热的方法对CO₂水合物浆进行了分解实验,并对CO₂水合物浆的流动传热特性进行了分析。对CO₂水合物浆的相变特性进行了研究,得到CO₂水合物浆的相变温度在8～12℃。研究了在固相体积分数为13.2%以及流速为0.45m/s的条件下CO₂水合物浆在内径为8mm的水平不锈钢管中的传热特性,计算得到CO₂水合物浆在不锈钢水平圆管中的对流传热系数为1500～1800 W/(m²·K),并且其在流动传热过程中呈现先增大随后趋向平稳的趋势,在水合物的相变区相应的对流传热系数表现最大。研究了分解加热功率对管壁温和对流传热系数的影响,发现加热功率对管壁温度的影响较强。在实际应用中可利用CO₂水合物浆的相变作用来增强传热,提高传热效率。     

气体水合物分解热的研究进展

气体水合物作为新一代蓄冷介质,在空调蓄冷领域有良好的应用前景.其分解热是重要的热物性之一,对蓄冷系统的设计至关重要.介绍了国内外气体水合物分解热的研究进展,列出了气体水合物分解热的测量、计算方法以及影响气体水合物分解热的主要因素和影响机理,并指出气体摩尔分数和添加剂摩尔分数均会影响水合物的分解热,且气体分子直径是影响水合物分解热的主要因素.研究为水合物的开采利用、稳定性研究以及蓄冷系统的设计提供了理论基础.     

纳米粒子对CO2水合物导热性能的影响

试验研究了不同种类（Al₂O₃、Cu、SiO₂）、不同质量分数（0.05%、0.1%、0.15%）及不同粒径（10、30、50 nm）的纳米粒子对CO₂水合物热导率的影响。结果表明温度为-5~5℃时,纯CO₂水合物热导率为0.553~0.5861 W·m^-1·K^-1,具有玻璃体的变化特性。分散剂SDBS的加入,可改善CO₂水合物-纳米粒子体系的导热性能。在相同的质量分数和粒径下,纳米Cu粒子对CO₂水合物热导率的增强作用最好,但综合考虑水合物生成特性和溶液悬浮稳定性,选用纳米Al₂O₃粒子较合适。Al₂O₃粒子粒径越小,水合物热导率越大,15 nm比50 nm纳米粒子体系中CO₂水合物热导率的增长率平均提高了12.7%。此外,CO₂水合物热导率随Al₂O₃粒子质量分数的增大而增大,质量分数由0.05%增加到0.15%时,水合物热导率的增长率由4.2%提高到8.2%。     

纳米流体中CO_2水合物生成特性实验研究

在自行设计的小型气体水合物反应装置上进行了纳米流体中CO2水合物生成特性的实验研究,探讨了纳米粒子的种类、粒径和质量分数对CO2水合物生成特性的影响。研究发现,与纯水相比,纳米粒子Cu O和Si O2增加了CO2耗气量,但延长了气体水合物生成的诱导时间。金属纳米粒子Cu和金属氧化物纳米粒子Al2O3对CO2水合物生成的诱导时间和耗气量有明显改善。对不同粒径的Al2O3纳米粒子对气体水合物生成特性的研究发现,30 nm的Al2O3纳米流体对水合物生成特性影响最大。与纯水相比,0.1%-30 nm-Al2O3纳米流体中水合物生成的诱导时间缩短了76.9%,耗气量增加了23.2%。CO2水合物耗气量随着Cu粒子质量分数的增加先增加后减少。最后进行了纳米粒子对CO2水合物生成特性的影响的理论分析。     

表面活性剂对水基纳米流体特性影响的研究进展

表面活性剂作为一种分散剂,广泛应用于新型换热工质——纳米流体中.研究纳米流体的各种特性对于其在实际的能量传递系统中的应用有重要意义.重点总结和比较了水基纳米流体中表面活性剂对体系的稳定性、热导率和黏度影响的实验研究,阐述了纳米流体中表面活性剂的作用机理,对目前的研究中存在的问题进行了分析.最后,提出了有助于完善表面活性剂对水基纳米流体特性影响的4点建议:混合表面活性剂的组合及其配比对纳米流体的稳定性、热导率和黏度的影响;使用分子动力模拟等方法来研究表面活性剂对纳米流体特性的影响;表面活性剂影响下的纳米流体的稳定性和热导率及黏度之间的关系;纳米流体中众多不确定因素的量化分析.