纳米流体悬浮稳定性影响因素

为了获取具有良好悬浮稳定性的纳米流体配方,采用“两步法”制备了若干种纳米流体,从纳米粒子种类、粒径、密度、质量分数、基础液体性质、分散剂、pH值和超声振动等方面,考察了纳米流体系统中粒子的沉降状态,并结合颗粒的受力情况,分析了纳米流体悬浮稳定机理.结果表明,上述诸因素对纳米流体的悬浮稳定性都有不同程度的影响,其中又以分散剂、粒子质量分数、基液黏度和pH值的影响较大.并为试验范围内的CuO-DW、Al₂O₃-DW、Cu-DW、Al-DW等4种纳米流体提供了具有最佳悬浮稳定性的配方.     

可控纳米流体的制备及热导率研究

为了研究纳米流体的一步法制备中不同条件对纳米颗粒粒径的影响，使用醇盐水解法制备了水-SiO2纳米流体.利用激光粒度分析仪和透射电镜（TEM）对纳米颗粒粒径大小及其分布进行了测量，利用zeta 电位仪及长时间的观测,分析了系统的稳定性，利用激光闪光法, 测量不同粒径和不同浓度的纳米流体热导率的提高.结果表明，纳米SiO2颗粒可控制在50~200 nm.由醇盐水解方法制备的纳米流体稳定性好.当纳米流体的体积分数为1.3％时，平均粒径为70 nm的SiO2纳米流体的热导率比纯水提高24％，而热导率的增加对温度的提高不敏感.     

基于多重光散射法及DLVO 理论研究TiO2 纳米颗粒在有机溶剂中的分散稳定性

利用Turbiscan多重光散射法研究了不同浓度的TiO_2纳米颗粒在混合有机溶剂悬浮体系中的分散稳定性及其影响因素。考察了不同浓度TiO_2纳米颗粒在混合有机溶剂中的粒径变化情况。基于DLVO理论分析了TiO_2纳米颗粒分散稳定性的机理。研究结果表明:随着混合有机溶剂悬浮体系中TiO_2纳米颗粒浓度逐渐增大,悬浮体系稳定性趋于下降,TiO_2颗粒粒径逐渐增加且运动速率加快,其机制在于TiO_2粒子间的光子自由程逐渐降低,相互间的吸引作用力逐渐增大。     

SiO_2纳米流体透射率影响因素实验研究

利用高压微射流法制备了多种SiO2纳米流体,并用分光光度计结合积分球原理测试了不同粒径、不同体积分数及不同光程下SiO2纳米流体在太阳能辐射全波段的透射率.比较实验结果发现,SiO2纳米流体的颗粒粒径,以及其体积分数的不同对纳米流体的透射率有不同程度的影响.通过定制不同厚度的样品池,测试不同光程下SiO2纳米流体的透射率.实验发现:7nmSiO2纳米流体的透射率随光程的变化仍符合朗伯-比尔定律,而40nmSiO2纳米流体由于颗粒散射加剧导致结果偏离朗伯-比尔定律.     

纳米流体在太阳能利用领域的研究进展

太阳能作为可再生能源, 因其储量丰富, 绿色安全, 成为希望能源, 被广泛应用在工农业和居民生活中。传统 流体的缺点是不能充分有效地利用太阳能, 造成能量损耗, 而纳米流体因其优异的光学特性和热特性改善了这一 点。分析了纳米流体的浓度、颗粒类型、稳定性和基液类型等参数对于光热特性的影响, 并介绍了纳米流体在太阳 能集热器、光伏热、太阳能海水淡化和热能储存等系统的最新应用。最后总结了目前纳米流体应用在太阳能系统的 一些缺点, 为未来纳米流体的改善提供了方向。     

复合分散剂在反相悬浮制备吸水树脂中的应用

针对反相悬浮法制备丙烯酸系高吸水树脂存在反应体系稳定性差,产品吸水倍率不高,粒径大小不均匀等问题,提出采用复合分散剂体系合成高吸水树脂,调控体系的稳定性.考察了分散剂种类,单体中和度和搅拌速度对反相悬浮反应体系稳定性以及树脂性能的影响.实验结果表明：采用Span60/80复合分散剂,当分散剂质量比为1∶1,丙烯酸中和度为70％,搅拌速度为350 r/min时,树脂的吸水倍率最高可达960g/g,吸盐水倍率为115 g/g,比同类方法制得的树脂吸液倍率高1O％.体系的稳定性好,树脂颗粒均匀,平均粒径为0.34 mm.采用反相悬浮法制备的高吸水树脂具有一定的防潮能力,放在湿度为70％的环境中15h后,树脂吸湿量小,颗粒流动性良好.将反应体系由500 mL放大到1 000 mL、3 000 mL,反应体系的稳定性均很好,所得树脂粒径变化不大,为反相悬浮聚合制备高吸水倍率树脂的工业化生产提供指导.     

粒状温敏性PNIPA水凝胶的制备

为得到颗粒型温敏性水凝胶,采用N-异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,NIPA)的反相悬浮聚合方法.根据电导率的变化考察聚合体系的稳定性,并系统地研究了合成工艺对凝胶粒子粒径和形态的影响.实验证明,运用反相悬浮聚合可以制得粒径为40～370 μm的粒状PNIPA温敏性水凝胶.研究发现单体配方、分散剂用量和搅拌速度对产物粒子的大小、粒径分布和形态影响较大,共单体丙烯酸钠的引入能改变凝胶粒子的形态.从凝胶粒子粒径分布和形态,可见NIPA物系的反相悬浮聚合反应主要在水相液滴中进行.     

基于圆柱形纳米颗粒的纳米流体导热特性模拟

纳米流体是将纳米颗粒分散在基液形成的一种介质,具有较强的导热性能,在诸多领域具有重要的应用。纳米流体的悬浮颗粒多为球形颗粒,而在实际应用中很多颗粒为非球形。基于平衡态分子动力学模拟方法,研究了含有圆柱形纳米颗粒的纳米流体导热性能。计算结果表明,随着纳米颗粒球形度降低,纳米流体的热导率明显增大。基于纳米流体径向分布函数以及基液和纳米颗粒扩散系数的分析表明,对于相同体积的纳米颗粒,圆柱形纳米颗粒的比表面积较大,颗粒表面的类固液体层效应是非球形纳米颗粒提高纳米流体热导率的主导机制,并且颗粒的布朗运动有可能削弱此效应。该研究结果为强化纳米流体热导率提供了新的思路。     

岩屑床面非均匀颗粒悬浮特性的探讨

本文从单颗球形颗粒在非均匀紊动流场中的沉降特性出发,根据悬浮机理的分析得到了由环空流场水力及岩屑层移床特性所表征的悬浮条件,并考虑颗粒形状及其浓度效应等因素的影响,最后得到了非球形颗粒阻尼沉降的速度公式,由此评价在给定流场条件下岩屑颗粒悬浮运移的群体特性。     

纳米SiO_2/Fe_3O_4磁性流体的制备及其性能表征

以纳米SiO_2类流体中的SiO_2纳米粒子为"核",采用化学镀法将使用共沉淀法合成的Fe_3O_4镀覆到纳米SiO_2类流体上,得到新型的纳米SiO_2/Fe_3O_4磁性流体。采用振动磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重(TGA)等对新型的纳米SiO_2/Fe_3O_4磁性流体进行了表征,结果表明所制备的磁性流体保持了纳米类流体在常温下液体的可流动性,粒径为230 nm,磁性流体的电导率为2.66×10~(-5)S/cm,饱和磁场强度为2.56 emu/g。在保证纳米类流体特性的情况下,成功赋予了纳米SiO_2类流体磁性功能,并且自身电性能得到了较大的提高。     

Application of lattice Boltzmann scheme to nanofluids

The concept of nanofluids is an innovative idea referring to the fluids with suspended nanoparticles[1]. As a new type of heat carrier, the nanofluid has great potential for enhanced thermal management and control involved in a variety of application cases. Some experimental investigations[2—5] have shown that the nanofluid has remarkably higher thermal conductivity and better heat transfer performance than conventional pure fluids. In nature, the nanofluids are multicomponent fluids. But, t…     

纳米流体流动传热性能的实验与模拟研究

为了研究高温冷却条件下,γ-Al2O3-PG90纳米流体作为冷却介质在一车用机油冷却器内的流动传热性能,采用三维k-ε湍流模型,应用块结构网格生成技巧,融合流固耦合研究方法和薄壳导热模型数值模拟了纳米流体的性能,进行了基液与纳米流体的性能对比计算,分析了纳米粒子体积分数对性能的影响,考察了纳米流体物性预测模型的普适性,并研究了将纳米流体视为单相流体进行性能分析的可行性,通过实验测试得到了性能数据.研究发现:与基液相比,纳米流体强化换热效果明显,流动阻力有所增加,随着纳米粒子体积分数的增加,传热性能提高,流动阻力增加,说明该物性预测模型不能普适,当纳米粒子体积分数大于3%时,将纳米流体视为单相流体的性能研究结果与实验数据偏差较大,可能原因是单相流体流动无法反映较多的粒子之间的相互作用.     

时滞‘天棚’阻尼控制的车辆悬架系统特性研究

对具有时滞的‘天棚’阻尼控制的１／４车辆悬架系统进行了临界时滞的求取与全时滞稳定区域理论分析,计算与计算机仿真实验,同时分析了时滞对系统特性的影响。     

基于均匀设计法的碳纳米管纳米流体稳定性

研究碳纳米管质量分数、分散剂质量分数、pH值和超声振荡时间对碳纳米管纳米流体稳定性的交互影响和定量影响.配置12个碳纳米管纳米流体样品,测定各样品的Zeta电位值.样品的4因素取值通过均匀设计法确定,稳定性用Zeta电位表征.采用二次多项式逐步回归法处理数据,建立碳纳米管纳米流体稳定性与4个因素之间的回归模型.由模型分析可知,该4因素对碳纳米管纳米流体稳定性的影响是相互约束的.当超声振荡时间>3.411 h时,碳纳米管纳米流体的稳定性与碳纳米管质量分数正相关;当超声振荡时间<3.411 h时,碳纳米管纳米流体的稳定性与碳纳米管质量分数负相关.     

硅酸铝保温缓冷条件下70Mn钢焊接热循环及HAZ显微组织

本文采用镍铬-镍硅热电偶和函数记录仪测量了手工电弧焊(SMAW)和埋弧焊(SAW)焊后用硅酸铝保温缓冷条件下70Mn钢焊接热影响区(HAZ)不同部位的焊接热循环,分析了不同焊接热循环时的焊接HAZ显微组织。探讨了无预热硅酸铝保温焊接工艺能防止焊接冷裂缝产生的原因。     

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.     

汽车主动悬架H2/H∞多目标优化控制

为协调主动悬架各项相互冲突的性能,采用基于H₂/H_∞混合控制进行约束优化,解决半车电液主动悬架系统多目标优化控制问题。选择路面扰动到悬架质量垂直加速度和俯仰角加速的闭环传递函数的H₂范数为平顺性指标,路面扰动到悬架动行程、主动控制力和轮胎动位移的闭环传递函数的H_∞范数为操纵稳定性指标,选择合理的γ₁值,最终求出全状态最优控制律。仿真中假设平整路面上有一个包块,作为路面扰动脉冲输入,将该控制方案与半车被动悬架的时域仿真结果进行对比。结果表明该方案较好地解决了舒适性与操纵稳定性指标之间的矛盾。     

基于EDA技术的多通道信号产生器的实现

基于EDA技术,采用现场可编程阵列(FPGA)芯片和微控制器(MCU)芯片,利用编程的方法完成多路任意波形的信号产生器的设计。由于采用直接数字合成(DDS)技术,所设计的信号产生器具有高的频率稳定度、可编程调整的输出频率值以及多路输出信号之间相位值。实测结果表明,本文所研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。     

改性超细Al（OH）3水悬浮液的稳定性

选用六偏磷酸钠对超细Al（OH）3粉体进行湿法改性,利用红外光谱评价其改性效果.通过沉降量、沉降速率及透光率的测定,研究了分散剂、pH值、温度和搅拌速率对Al（OH）3水悬浮液体系的稳定性影响.结果表明,六偏磷酸钠湿法改性过的Al（OH）3粉体亲水性增强,在288 K,pH值为11的条件下,控制搅拌速率为600 r/min,加入0.2%的Tween-20可制得分散性和稳定性俱佳的改性Al（OH）3水悬浮液体系.     

FSAE赛车双叉臂悬架的优化设计

为了研究赛车的操纵稳定性,应用机械系统动力学软件ADAMS,对前悬架进行建模和运动学仿真分析,对悬架结构型式进行调整。选取适当的硬点坐标作为优化变量,基于ADAMS/Insight模块,针对前轮前束的变化进行优化设计,最终改善了赛车的操纵稳定性。对于运动型车辆的前悬架设计具有一定的指导意义。