石墨纳米溶液的沸腾传热特性研究

为研究强化沸腾传热系数和临界热流密度的方法,本文采用石墨纳米溶液作为沸腾工质,分析了不同质量浓度的石墨纳米溶液对沸腾传热系数和CHF(临界热流密度)的影响。实验结果表明:相比去离子水,石墨纳米溶液能够强化沸腾传热系数,在测试工况下,传热系数最大可增加30%。当石墨的浓度从0.05 g/L增大到2.5 g/L时,沸腾传热系数的强化效果先增大后减小。同时,纳米溶液使CHF得到增强,随着浓度的增大,CHF的强化效果也是先增大后减小。在实验测试的工况中,1 g/L石墨纳米溶液强化沸腾传热的能力最强,此时的CHF值也最大。石墨纳米溶液沸腾后,加热表面亲水性增强,静态接触角变小,这是CHF提高的一个重要因素。