多壁碳纳米管-水/乙二醇纳米流体在汽车散热器中的传热特性

论文摘要

实验研究了多壁碳纳米管（MWCNT）-水/乙二醇纳米流体在汽车散热器中的传热特性。在80%/20%的水/乙二醇基液中制备了5种不同体积分数（0.05%,0.1%,0.15%,0.3%和0.5%）的MWCNT纳米流体,通过研究超声波振荡时间对纳米流体稳定性的影响得出,超声波的振荡时间为1h时,纳米流体的稳定性较为良好。将体积分数为0.15%的纳米流体分别添加十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）作为分散剂进行稳定性实验,分别采用目测法和透射比法来评价纳米流体的稳定性,选出分散效果较好的分散剂种类和添加量并评价了两种纳米流体的稳定性,结果表明:CTAC的添加量为质量分数0.05%、SDBS的添加量为0.1%时,纳米流体的分散效果较好,并且CTAC的分散效果优于SDBS。分别使用单因素实验设计和正交实验设计对不同浓度的纳米流体在不同流速、温度下的传热特性进行分析,纳米流体的体积流量为2～6L/min,入口温度为45～65℃。结果表明,与基液相比,纳米流体的传热速率有了明显的提高,在本实验的最佳工况下（体积分数0.5%,6L/min,65℃）,传热速率可提升35.24%。使用熵值法计算出纳米流体的传热速率、压降和有效泵功的权重分别为0.626、0.035、0.340。基于多指标综合评价方法得出,与纳米流体的传热速率增加相比,纳米流体浓度对压降和有效泵功的不利影响可以忽略不计。

论文目录

• 1 实验系统和实验内容
•   1.1 实验系统
•   1.2 纳米流体的制备和实验参数的确定
• 2 实验数据处理和不确定性分析
•   2.1 实验数据处理
•   2.2 不确定性分析
• 3 实验结果和分析
•   3.1 纳米流体稳定性实验结果
•     3.1.1 超声波振荡时间对纳米流体稳定性影响
•     3.1.2 分散剂对纳米流体稳定性的影响
•   3.2 单因素实验结果和分析
•     3.2.1 实验系统的可靠性分析
•     3.2.2 不同浓度的MWCNT纳米流体对对流传热系数的影响
•     3.2.3 进口温度对纳米流体对流传热系数的影响
•     3.2.4 流速对纳米流体对流传热系数的影响
•     3.2.5 纳米流体对压降和有效泵功的影响
•   3.3 正交实验结果和分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙斌,董爽,杨迪,李洪伟

关键词: 纳米流体,汽车散热器,稳定性,传热特性

来源: 化工进展 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业

单位: 东北电力大学能源与动力工程学院,天津大学机械工程学院中低温热能高效利用教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金(2020619),吉林省科技发展计划(20160101282JC)

分类号: U464.138.2

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0999

页码: 1207-1217

总页数: 11

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