油基纳米流体的电导率

以1种典型成品油和2种典型原油为基液,采用两步法制备油基纳米流体,研究含不同质量分数的球形氧化铁纳米颗粒与大长径比碳纳米管对油样电导率的影响,分析油基纳米流体电导率变化的主要机理。结果表明:氧化铁油基纳米流体电导率没有明显增大,碳纳米管油基纳米流体电导率均显著增大;碳纳米管成品油基纳米流体的渗流阈值(质量分数,以下同)为0.27%,添加质量分数为2%的碳纳米管分散液的成品油基纳米流体电导率增大5.83×1010倍;2种添加碳纳米管的原油基纳米流体与成品油基纳米流体的电导率变化规律类似,渗流阈值为0.1%~0.3%,添加质量分数为0.5%的碳纳米管分散液的原油基纳米颗粒电导率增大近1 000倍;大长径比碳纳米管通过在原油中建立电桥,有效增大了原油电导率。     

纳米流体的稳定性研究

从分散体系的稳定因素、纳米颗粒间的相互作用力、分散体系的沉降-扩散平衡、表面活性剂的作用等方面对纳米流体的稳定性进行了理论分析,结果表明,降低纳米颗粒的表面自由能、减小纳米颗粒与基液间的密度差、减小基液的黏度等都可提高纳米流体的稳定性。通过静置对比试验和TEM表征,研究了表面活性剂对提高纳米流体稳定性的作用。     

纳米流体的稳定性研究

从分散体系的稳定因素、纳米颗粒间的相互作用力、分散体系的沉降-扩散平衡、表面活性剂的作用等方面对纳米流体的稳定性进行了理论分析,结果表明,降低纳米颗粒的表面自由能、减小纳米颗粒与基液间的密度差、减小基液的黏度等都可提高纳米流体的稳定性。通过静置对比试验和TEM表征,研究了表面活性剂对提高纳米流体稳定性的作用。     

Cu-水纳米流体的稳定性及其粘度的实验研究

采用"两步法"制备了含不同质量分数的Cu-水纳米流体,分别对质量分数为0.10%、0.5%以及1%纳米流体的德定性及其粘度进行了实验研究,并与经典两相混合物粘度模型进行了比较.结果表明,添加分散剂SDBS能有效改善Cu-水纳米流体的稳定性,且当其浓度与Cu纳米颗粒的质量分数相当时,纳米流体的稳定最好;纳米流体的粘度随颗...     

Study of the relationship between nanofluid＇s stability and conductivity

基于Maxwell电磁理论中电解质悬浮液中粒子质量分数和电导率之间的关系,提出了一种判定纳米流体悬浮稳定性的方法,并进行了实验验证。实验中,采用＂两步法＂经超声振荡制备了CuO/去离子水纳米流体。利用电导率仪测量了不同质量分数时纳米流体的电导率,建立了质量分数与电导率的关系,同时研究了温度对电导率的影响。结果表明电导率随着颗粒质量分数的增加而增加,随着质量分数的减小而减小;随着温度的增长,电导率只有微小变化,可以忽略温度对电导率的影响。     

水基氧化石墨烯纳米流体的制备及稳定性研究

以去离子水为基液,在无任何分散剂的情况下将氧化石墨烯悬浮于水中,用超声波处理器进行超声振荡,制备出稳定无聚沉的水基氧化石墨烯纳米流体。测试了纳米流体的STEM图像,分析了其粒径分布。对纳米流体的表面Zeta电位进行了测量,并结合DLVO悬浮理论和双电层结构进行稳定性分析,阐明了氧化石墨烯纳米流体能够长期保持稳定性的机理。     

水基纳米碳化钛流体稳定性分析

通过两步法制备出分散稳定性能好的水基碳化钛流体,采用分散稳定性分析、纳米颗粒表征来分析其状态。分散稳定性分析探讨了分散剂质量分数及pH值对水基流体稳定性的影响,纳米颗粒表征探讨了制备后流体中碳化钛晶相成分变化、颗粒表面分散剂吸附情况及颗粒存在形式。     

添加TiO2纳米颗粒和分散剂的相变流体粘度实验研究

选定质量分数为30%的烃类相变流体作为基液,采用"两步法"配制了多种添加纳米颗粒(TiO_2)及分散剂(SDBS十二烷基苯磺酸钠)的相变流体,测试分析了纳米颗粒质量分数、粒径及分散剂质量分数对相变流体粘度的影响。结果表明,相同温度下,纳米颗粒质量分数越大,纳米颗粒粒径越大,相变流体粘度越大。而相变流体粘度随分散剂质量分数增大呈先减小后增大的趋势,当分散剂质量分数为0.1%时,相变流体粘度达到最小。     

AlN/EG纳米流体的制备及稳定性研究

通过两步法制备了氮化铝/乙二醇(Al N/EG)纳米流体,研究了超声分散时间、p H值、分散剂种类及添加量3种因素对其稳定性的影响。结果表明,超声分散时间太长或太短都不利于流体的稳定性,实验中取30 min最好;酸溶液的加入使Al N/EG纳米流体稳定性急剧恶化;碱溶液的加入也使Al N/EG纳米流体稳定性恶化,但速度较酸的加入慢。适量分散剂PVP的加入能够改善Al N/EG纳米流体的稳定性。     

BN/EG纳米流体的制备及稳定性研究

通过两步法制备了氮化硼/乙二醇(BN/EG)纳米流体,研究了超声振荡时间、pH值、分散剂种类及添加量3种因素对其稳定性的影响。结果表明超声分散时间太长或太短都不利于流体的稳定性,实验中取30min最好;酸或碱的加入都会使BN/EG纳米流体稳定性急剧恶化;适量分散剂PVP的加入能够明显改善BN/EG纳米流体的稳定性。     

纳米流体的研究进展

纳米流体作为一种新型换热工质展现出异常良好的换热性能和良好的稳定性,从而引起了许多研究者的关注.从稳态纳米流体的制备及稳定性、热导率及强化传热机理、粘度研究等方面总结了纳米流体技术的研究进展,指出纳米流体研究还处在起步阶段,研究方法和相关仪器设备还不成熟,许多问题还需要更全面和深入的研究.     

温度和颗粒浓度对纳米流体粘度的影响

采用"两步法"制备了含有不同质量分数的TiO2-水纳米流体,并观察了其稳定性。测量了不同质量分数的纳米流体在15～40℃时的粘度,结果表明,纳米流体的粘度随颗粒浓度的增加而增大,随温度的升高而以指数形式降低,并且各种纳米流体的粘度随温度的变化趋势相似。结合实验数据,对已有粘度计算公式进行修正,提出了涉及温度和颗粒浓度的纳米流体粘度计算公式。     

微波固相剥离制备石墨烯及其纳米流体的稳定性

利用简便快捷的微波固相剥离法将氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)剥离成石墨烯(Microwave reduced graphene oxide,MRGO),并将得到的石墨烯通过超声分散于不同的基液中。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对制备的样品进行了表征,发现通过这种方法可以使氧化石墨烯上的大部分含氧官能团得到去除。采用UV-vis,Zeta电位和沉淀物照片捕捉研究了pH值、超声时间和基液对石墨烯纳米流体稳定性的影响,发现经超声粉碎30min的石墨烯纳米流体能够保持均匀稳定达到一个月。此外,还分析了不同质量分数石墨烯-H2O纳米流体在不同温度下的导热系数,结果表明:石墨烯-H2O纳米流体的导热系数随着温度的升高和浓度的增大而提高,60℃时,质量分数为0.1%的石墨烯-H2O纳米流体的导热系数相对于基液提高了64%。     

添加纳米颗粒和分散剂的相变流体性能测试研究

结合太阳能低温集热蓄热,基于前期选定的烃类相变流体,通过热物性和稳定性测试对比,选取了适合的纳米颗粒(TiO_2)和分散剂(SDBS),分析了纳米颗粒质量分数、粒径以及分散剂质量分数对相变流体的热物性及稳定性的影响。结果表明,纳米颗粒质量分数越大,颗粒粒径越大,相变流体的热物性及动态稳定性越差,而分散剂质量分数对相变流体的动态稳定性影响不大。烃类相变流体中分别添加质量分数为0.1%的20 nm TiO_2纳米颗粒和质量分数为0.1%的SDBS分散剂,其热物性及稳定性最佳。     

表面活性剂对Cu-H_2O和ZrO_2-H_2O纳米流体稳定性的影响

通过添加表面活性剂制备了Cu-H2O和Zr O2-H2O纳米流体,研究了十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和辛基苯基聚氧乙烯醚等表面活性剂对Cu-H2O和Zr O2-H2O纳米流体分散稳定性的影响;并利用分子动力学方法计算出不同表面活性剂分子与Cu/Zr O2颗粒表面的相互作用能。结果发现添加表面活性剂可较大程度地提升纳米流体的稳定性,而尤以添加十二烷基苯磺酸钠的效果最为明显,计算结果也显示十二烷基苯磺酸钠分子与Cu/Zr O2间的吸附作用最强。此外,还模拟了SDBS与Cu-H2O纳米流体中Cu颗粒的吸附行为。     

高导热纳米流体的制备与应用研究进展

随着时代发展,传统纯液体传热工质的换热性能表现出明显乏力,新型高导热纳米流体逐渐引起了人们的关注。介绍了纳米技术及纳米流体的发展,重点分析纳米流体的制备方法与性能表征,尤其是稳定性和导热性能。通过纳米流体在几个行业应用的简单介绍,强调纳米流体在换热传热等领域的潜力,提出该研究领域目前存在问题及发展方向。     

纳米流体黏度与温度的关系研究

温度变化对纳米流体粘度的影响是很明显的。结果表明:含有表面活性剂的纳米流体的黏度在温度低于60℃时,黏度随温度的升高而降低,超过此温度后,纳米流体的黏度随温度的升高而升高。只含有纳米粒子的纳米流体黏度随温度的升高而降低,高温时黏度随温度升高而减小的幅度减小,而使用表面活性剂后黏度与温度的关系出现异常,高温时黏度随温度的增加而增加。随着温度的升高,纳米粒子的布朗运动加强,粒子的无序运动增加流体流动的阻力,虽然表面活性剂的使用提高了纳米流体的稳定性,但大分子结构的表面活性剂吸附在粒子周围,致使粒子作布朗运动时大大增加液体的粘性,以至高温时纳米流体黏度随温度的升高而升高。本研究还对Cu-water、ZrO2-water纳米流体的黏度与温度的关系式进行拟合,拟合公式与实验数据吻合,误差小于0.5%,拟合公式中纳米流体的黏度与温度、粒子体积分数和基液有关。     

Al2O3纳米流体相变特性的DSC研究

纳米流体相变时所体现出的特性是其作为蓄冷相变材料使用的重要基础。利用差示扫描量热法分别测量了纳米颗粒粒径为10nm、20nm、50nm、100nm、500nm,质量分数为5%、10%、12%、15%、20%,以及降温速率为2℃/min、3℃/min、5℃/min、7℃/min、9℃/min的Al2O3纳米流体的凝固点、冰点、融化点、比热及相变潜热的影响。测量结果表明:纳米流体的凝固点、冰点值都高于去离子水;随着颗粒粒径、质量分数和降温速率的增加,纳米流体的凝固点、冰点逐渐升高,而比热值逐渐减小。融化温度随着颗粒粒径、质量分数的增加而增加,且随着降温速率的增加而小幅度的降低。去离子水的相变潜热值高于纳米流体的潜热值;随着纳米颗粒粒径的增加,潜热值越大;随着质量分数和降温速率的增加,相变潜热值越小。     

中低温环境下Al_2O_3-乙醇纳米流体稳定性的研究

采用"两步法"制备浓度为1.0%且不含分散剂的Al2O3-乙醇纳米流体,研究了中低温环境下温度变化对Al2O3-乙醇纳米流体稳定性的影响。采用紫外吸光度方法评价了纳米流体的稳定性;测试了悬浮颗粒的粒径分布并拟合出不同温度下粒径分布随时间的变化关系,计算了悬浮颗粒的沉降速率并拟合出不同温度下沉降速率随时间的变化关系;从势垒值变化的角度解释了温度影响纳米流体稳定性的原因。结果显示,Al2O3-乙醇纳米流体能在低温下保持较好的稳定性。     

纳米流体技术研究现状与应用前景

阐述了纳米流体的特点和类型,以及纳米流体的制备方法与悬浮稳定性研究概况;分析了纳米流体的导热机理、导热性能以及影响其导热系数的各种因素;介绍了纳米流体的对流换热和沸腾换热性能研究现状.最后对纳米流体在传热、制冷及余热回收等系统的应用前景进行了展望.