納米流體-微槽道熱管換熱特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文對(duì)軸向微槽道紫銅-納米流體熱管的傳熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，著重分析了不同工作壓力、不同工作角度、不同工質(zhì)及濃度、充液率、冷卻流量、軸向溫度分布、最大傳熱量、總熱阻以及蒸發(fā)段和冷凝段換熱系數(shù)的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，第一，CuO納米顆粒濃度對(duì)水平放置的微槽道熱管換熱性能和最大熱流密度都有明顯的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CuO納米流體和MWNT納米流體在強(qiáng)化微槽道熱管換熱過(guò)程中存在最佳濃度。當(dāng)CuO納米顆粒在小于這一最佳濃度時(shí)，換熱系數(shù)隨濃度的

2、增加而增加；濃度達(dá)到最佳之后，換熱系數(shù)達(dá)到最大值；之后隨著納米顆粒濃度的進(jìn)一步增加，換熱特性發(fā)生惡化。在本實(shí)驗(yàn)中，CuO納米流體最佳濃度為1.0wt％左右。當(dāng)MWNT納米顆粒在小于這一最佳濃度時(shí)，換熱系數(shù)隨濃度的增加而增加；當(dāng)大于最佳濃度后，隨著MWNT顆粒濃度的進(jìn)一步增加，換熱特性發(fā)生惡化。在本實(shí)驗(yàn)中，MWNT納米流體最佳濃度為2.0wt％。在7.45kPa壓力下，對(duì)1.0wt％的CuO納米顆粒懸浮液，蒸發(fā)段換熱系數(shù)最大提高75％，而

3、最大熱流密度最大可提高30％。納米流體的蒸發(fā)段和冷凝段換熱系數(shù)相對(duì)于水平均強(qiáng)化45％。MWNT顆粒濃度對(duì)微槽道熱管換熱系數(shù)和最大熱流密度有明顯的影響。在壓力一定條件下，當(dāng)顆粒濃度增加到2wt％左右時(shí)，蒸發(fā)段換熱系數(shù)最大提高90％。在壓力和顆粒濃度一定時(shí)，在低熱流密度時(shí)，碳納米管懸浮液基本沒(méi)有強(qiáng)化作用，而隨著熱流密度的逐漸增加，碳納米管懸浮液的強(qiáng)化作用越來(lái)越明顯。 第二，運(yùn)行壓力對(duì)微槽道熱管換熱系數(shù)和最大熱流密度有明顯影響。壓力越

4、小，CuO納米流體和MWNT納米流體對(duì)換熱的強(qiáng)化作用越明顯。在低壓條件下，CuO納米流體、MWNT納米流體可以顯著的改善微槽道熱管內(nèi)換熱特性，大幅度提高其換熱系數(shù)，減小微槽道熱管的熱阻。 第三，微槽道熱管的換熱特性并非總是隨著傾角的增大而增大，或隨傾角的增大而減小，微槽道熱管的傳熱特性在于水平面大約成750空間位置存在最佳值。 第四，充液量對(duì)水平放置的微槽道的熱管的換熱效果存在一定的影響，但影響不是很大。 第五，