纳米颗粒聚集形态对纳米流体导热系数的影响

纳米流体中悬浮的纳米颗粒可以增强其导热性能已经得到广泛认可,然而纳米流体颗粒增强传热的机理目前尚不清楚.研究表明,纳米颗粒的聚集是纳米流体导热系数增大的重要机制,而且纳米颗粒聚集的形态对纳米流体的导热系数有重要影响,但是目前的导热系数模型大多是建立在Maxwell有效介质理论的"静态"和"均匀分散"假设基础上.本文用平衡分子动力学模拟Cu-Ar纳米流体,采用Green-Kubo公式计算导热系数,采用Schmidt-Ott关系式计算不同聚集形态下的分形维数.对比导热系数与分形维数可以发现:在相同体积分数下,较低的分形维数会有更高的导热系数,分析了分形维数与导热系数的定量关系.此外,通过径向分布函数可以看出纳米颗粒紧密聚集与松散聚集的差异,基液分子在纳米颗粒附近的纳米薄层中处于动态平衡状态.研究结果有助于理解纳米颗粒聚集形态对导热系数的影响机理.     

纳米流体介质导热机理初探

纳米流体导热行为具有许多奇异的特性，结合纳米流体的特点和微尺度传热学原理，研究了 热流在纳米颗粒内波动式及非限域的热传导特性、纳米颗粒在悬浮液内的布朗运动、颗粒- 液体界面上液膜层原子的有规则排列、以及纳米颗粒的团簇形成及移动等四方面因素对纳米 流体导热系数的影响. 关键词： 纳米流体 导热     

γ-Al_2O_3纳米流体导热系数与稳定性影响因素分析

通过两步法制备了不同体积浓度的γ-Al_2O_3纳米流体,并添加不同质量分数的十二烷基苯磺酸钠(SDS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散剂。分析了温度以及两种表面活性剂对γ-Al_2O_3纳米流体稳定性和导热系数的影响。试验结果表明,非离子型表面活性剂PVP比阴离子表面活性剂SDS具有更好的分散效果。随着表面活性剂浓度的增加,纳米流体的导热系数呈先增加后减小的趋势,适当的粒子浓度与活性剂浓度比例有利于提高纳米流体的导热系数。     

颗粒聚集对纳米流体强化换热影响浅析

本文采用数值模拟的方法初步研究了颗粒聚集对纳米流体强化换热性能的影响。在流体中随机生成纳米颗粒团聚状态,并对其热性能进行数值模拟,结果表明,纳米颗粒的聚集将会导致流体换热性能的下降,降低程度与纳米颗粒体积分数以及聚集程度有关。     

纳米悬浮液的有效导热系数

文中以有效介质近似理论为基础,考虑了纳米颗粒在基液中强烈的B rown ian运动对强化传热的作用和纳米颗粒的表面吸附液体层、纳米颗粒的粒径和体积分数对纳米悬浮液有效导热系数的影响,建立了预测纳米悬浮液有效导热系数的模型,通过对纳米CuO-去离子水溶液的验证,发现该模型比几种经典模型具有更高的精度,因此具有一定的参考价值。     

基于团聚理论的纳米制冷剂导热系数预测方法

纳米流体中纳米颗粒以团聚体的形式存在.为预测纳米流体的导热系数,模拟了流体中纳米颗粒团聚体的三维空间结构并用热阻网络法计算了团聚体的导热系数.在得到团聚体的导热系数与考虑液体分子吸附层后团聚体的体积分数后,预测纳米流体的导热系数.用实验数据验证了该预测方法并运用该方法预测了铜-R22纳米制冷剂的导热系数.     

纳米流体对流换热系数增大机理

纳米流体流动换热能力优于传统流体介质.研究了纳米流体热物性的提升和热散射对其对流换热系数的影响.结果表明,纳米颗粒的加入,优化了介质的热物性,增大了导热系数,强化了纳米流体内颗粒、流体以及流道管壁碰撞和相互作用,同时加强了流体的混合脉动和湍流,从而增大了对流换热系数. 关键词： 纳米流体 换热系数 热散射     

稠密流体导热系数和粘度计算的新方程

根据热力学面上流体无量纲化剩余迁移性质曲线与对比密度曲线的相似性,通过关联无量纲化剩余导热系数和粘度与对比密度的方程,提出了一个推算卤代烃制冷工质稠密流体迁移性质状态方程。在常压下迁移性质计算的基础上,应用该方程只要已知物质的临界参数、分子量和偏心因子便可以计算稠密流体（气相或液相）的导热系数和粘度。该方法的提出使得迁移性质的计算像平衡性质一样通过状态方程便可以求出。与实验数据比较,本方法计算导热系数的总平均偏差为 4.8％,最大偏差为18.0％;计算粘度的总平均偏差为4.4％,最大偏差为 15.6％。     

抛物槽式太阳能集热器内合成油基纳米流体传热特性的数值模拟

对Al2O3-合成油纳米流体在槽式太阳能集热管内的传热特性进行流体动力学数值模拟,重点考察纳米流体导热系数模型的影响.通过与管内Nusselt数半经验模型的预测结果对比,表明使用考虑布朗运动的纳米流体导热系数模型可较好地预测集热管内传热特性.研究表明纳米颗粒与流体基液的相对运动具有促进集热管内传热的作用.最后,定量研究...     

液体导热系数的测量

液体导热系数的测量李成仁，吕翎，曲业民，尹海滨（辽宁师范大学物理系大连１１６０２２）一、引言导热系数是表征材料导热性能的一个参数，其数值不仅与材料的种类有关，对同一种材料还取决于温度．目前，各高校测量导热系数的实验多以金属铜棒为样品．对于液体，由于导...     

纳米流体热导率和粘度的分子动力学模拟计算

本文采用分子动力学(MD)模拟来计算纳米流体比较重要的热物性:热导率和粘度,与已有实验结果比较符合 较好,为进一步研究纳米流体传热效率提供了依据。     

THERMAL CONDUCTIVITY OF METALLIC WIRES

The effect of radial thickness on the thermal conductivity of a free standing wire is investigated. The thermal conductivity is evaluated using the Boltzmann equation. A simple expression for the reduction in conductivity due to the increase of boundary scattering is presented. A comparison is made between the experimental results of indium wires and the theoretical calculations. It is shown that this decrease of conductivity in wires is smaller than that in film where heat flux is perpendicular to the surface.     

导热优化:热耗散与最优导热系数场

本文讨论了通过重新布置场内的导热系数分布来强化热传导的导热优化问题。针对边界上传热量一定的任意几何区域的稳态导热,在全场的导热系数积分为定值的条件下,以最小热耗散作为目标,利用变分方法导出了导热优化的基本准则;导热系数与局部热流密度成正比。该准则指导下的导热优化过程可获得热耗散最小的导热系数分布。实例证明了该方法是有效且合理的。     

导热系数测量实验的改进

利用传感器和数字温度计代替热电偶和数字电压表测量导热系数 ,实验更简捷、科学、精确     

探针法测量低温下生物材料导热系数研究

低温下导热系数测定对生物器官的低温保存很重要。本文用探针法对低温下鱼肉、猪瘦肉、牛肉和脂肪的导热系数进行了测量研究。研究发现肉类生物材料低温下的热导率明显小于冰的热导率,不同肉的热导率不同,从大到小依次是鱼肉、猪瘦肉、牛肉和脂肪,其中脂肪的热导率比其它的小很多。随着温度的下降导热系数反而增大。分析影响生物材料导热系数大小的是水分含量、结构质地和温度。     

纳米悬浮液热导率测量及其预测模型的探讨

纳米颗粒悬浮液具有广泛应用于强化传热的潜在优势。本文采用加入表面活性剂的方法提高纳米悬浮液的悬浮稳定性,并用瞬态热线法测量了热导率。在分析现有理论模型和纳米悬浮液热导率影响因素研究的基础上,从弹性传动和非弹性传动两方面分析了纳米尺度效应导致纳米悬浮液热导率提高的机理。发现已有的理论公式仍然存在一定欠缺,预测值比实验值偏低,有关机理尚有待于深入探讨。     

低温声子热导率的数值计算和数值模拟

为了计算Debye模型下的低温声子热导率,我们利用Gauss型求积公式的Gauss-Legendre公式或者Laguerre公式把不可积的积分转化为代数求和;通过良好的计算机人机交互界面,很方便地设定参数、选择或者忽略指定的散射机制.利用这种方法,我们模拟计算了多种材料的低温声子热导,并且分析了多种散射机制对声子热导的贡献.通过对La系巨磁阻材料系列样品和Bi系高温超导体系列样品的研究,证明了我们的方法是可行的.对各类散射机制影响的分析,能够帮助我们深入地理解材料的物理性质.     

液体氦-3的热导率性质

揭示了低温流体~3He的热导率在液态区随温度和压力两个状态参数变化的反常规律。综合该反常规律以及热导率在临界点附近的突变特性,首次提出了~3He在0.003 K至临界温度3.3157 K温区内完整的饱和线热导率方程以及压力高至20 MPa的压缩液相区热导率方程。方程计算值与实验数据相对偏差小于±1.5%,与高精度实验数据偏差小于±0.4%,并且在极低温条件下光滑过渡为由量子理论预测的理论极限.     

单颗种子导热系数的测定及传热过程实验研究

对于种子干燥方面的研究,大多是针对其宏观传热传质即干燥动力学方面。本文采用热成象技术对单颗蚕豆种子的传热过程进行了研究,用实验求解导热方程反问题的方法计算出不同含水率下单颗种子的导热系数,对种子在非稳态下内部温度场进行了测试与分析．研究结果表明,在含水率小于 ２０％时,其导热系数随着含水率的增加而增大,当含水率大于 ２５％时则表现出较强的非均质性和非稳态性。对单颗蚕豆种子内部温度场测定而得到的种子热剖面温度分布表明,种子内部存在温度梯度其热扩散具有均匀性,同时反映出种皮传热热阻的存在。这些结果对于深入研究种子内部的传热传质机理,具有重要的实际意义。     

变热导率的测量方法

1前言热导率是材料的重要热物理性质，因此，其测量就成为传热学的一个重要的研究方向，测量方法也在不断发展[1-4]。很多物质的热导率与温度有关。Ecker[5]分析了温度对物质热导率的影响，指出一些物质的热导率与温度呈线性关系，而另外一些物质则随温度的变化呈现复杂的关系。杨世铭[6]则以图的形式表示了类似的关系。使用稳态法测量物质的热导率时，得到的是在所测温度范围内的平均热导率[7]。对于热导率小的物质（如污垢层和保温材料），可能两侧的温差很大，因此，所得的热导率是在很大的温度范围的平均值。而平均热导率常常并不能满…