纳米流体脉动热管传热性能实验研究.doc

文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文编号: 123203
纳米流体脉动热管传热性能实验研究
贾洪伟贾力谭泽涛
(北京交通大学机械与电子控制工程学院动力系,北京100044)
Tel:[phone],E-mail:******@bjtu.
摘要:将不同浓度的SiO2/H2O纳米流体应用于铜制脉动热管,并对其不同工况下的传热特性进行了实验研究。采用去离子水为对比工质,%、%、%、%、%的SiO2/H2O纳米流体为工质的脉动热管的传热热阻、工作温度、启动时间、温度波动等传热特性。对不同加热功率下各浓度的工作性能进行了记录与分析。改变冷却端冷却的介质温度,%SiO2/H2O纳米流体的工作特性。采用静置沉淀法,%SiO2/H2O纳米流体的静置前和静置后的传热特性。实验发现低浓度的纳米流体具有较好的传热性能,并且在不同工况下有着良好的适应性。
关键词:纳米流体脉动热管;变工况;传热特性;悬浮特性
前言
热管(Pulsating Heat Pipe,简称PHP)又称振荡热管、自激振荡流热管等,是由日本学者Akachi于20世纪90年代初提出[[] S. Maezawa, . GI, A. Minamisawa, et al. Thermal performance of a capillary-tube thermo siphon, in: Proceedings of the ninth international heat-pipe conference, Albuquerque, New Mexico, USA, 1996, 2: 791-795.
]。脉动热管是热管家族中新型而独特的一员,被认为是小空间高热流冷却的极有潜力的传热手段。过去的十年里,纳米流体因其优良的热特性[[] X. Wang, . Mujumdar. Heat transfer characteristics of nanofluids: a review. International Journal of Thermal Sciences, 2007,46 (1): 1-19.
][[] . Das, Choi, H. Patel. Heat transfer in nanofluids- a review. Heat Transfer engineering, 2006, 27 (10): 3-19.
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]吸引了大量关注,因此,将纳米流体应用于脉动热管也应运而生。
Tsai等[[] . Tsai, . Chien, . Ding, et al. Effect of structural character of gold nanoparticles in nanofluid on heat pipe thermal performance. Materials letters, 2004,58(9): 1461-1465.
]使用金纳米流体与去离子水作为工作介质,在长度为170mm、外径6 mm的铜热管中进行实验,结果显示,℃/W,℃/W,降低了约37%。Ma等[[] . Ma, C. Willson, . An experimental investigation of heat transport capability in a nano-fluid oscillating heat pipe. Journal of Heat Transfer, 2006, 128(11): 1213-1216.
]将5-50nm的金刚石纳米颗粒分散在纯水中,得到1%的金刚石/水纳米流体,发现即便纳米颗粒静置时会很快沉淀,但是脉动热管运行后颗粒会再次悬浮,传热性能显著提高,并发现纳米流体工作特性与工作温度有关。当充液率为50%时,加热功率为336W时,℃/W。李等[[] 李启明, 彭晓峰, 王补宣. 纳米流体振荡热管内部流动和传热特性. 工程热物理学报,2008,29(3):479-481.
]用可视化实验系统,研究了SiO2/H2O纳米流体脉动热管管内的流动与传