中高温集热流体的热物性及对流传热性能研究

发布时间：2024-05-22 06:02

　　现阶段太阳能热利用主要采用间接吸收式太阳能集热器。但间接吸收式太阳能集热器存在热利用效率低、设备成本高等缺点。为解决这些问题,直接吸收式太阳能集热器的概念被提出。然而,集热器集热工质热导率低、液程窄等缺点限制了直接吸收式太阳能集热器的发展。基于直接吸收式太阳能集热器优良集热工质欠缺的现实,本文致力于寻找一种可应用于直接吸收式太阳能集热器的集热工质,研究了碳纳米管(MCNT)/矿物油基纳米流体和离子液体[HMIM]BF4在中高温范围内的热物性及对流传热性能。通过粘度计、差示扫描量热仪、热导率测试仪等表征手段分别测试了MCNT/矿物油基纳米流体和离子液体[HMIM]BF4的粘度、比热容、热导率。结果表明,温度对MCNT/矿物油基纳米流体和离子液体[HMIM]BF4的热物性影响显著。依据实验数据,本文拟合了MCNT/矿物油基纳米流体和离子液体[HMIM]BF4热物性的经验公式。研究了MCNT/矿物油基纳米流体和离子液体[HMIM]BF4在光滑套管式换热器(PT)和翅片套管式换热器(FT)内的流动特性和对流传热性能。实验结果表明:在层流范围内,矿物油在PT内流动的规律与Poiseuille方程...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1层流区Cu/水纳米流体Nu随Re的变化情况

传热效果加强。雷诺数相同时，纳米粒子体积分数越大，对流传热系数越大。如图1-1所示：纳米粒子体积分数为0.5%时，纳米流体对流传热系数增加6%，当纳米粒子体积分数为2.0%时，纳米流体对流传热系数增加60%，与此同时，纳米流体的摩擦因子几乎没有增大。图1-1层流区....

图2-1碳纳米管透射电镜图

图2-1碳纳米管透射电镜图Fig.2-1TheTEMofMCNT采用南京先锋纳米公司生产的碳纳米管，图2-1是采用美国PHIL0型透射电镜所作透视电镜图（TEM），测试电压为100kV，放大倍晰的看到明显的管状结构，碳纳米管管径在10nm左右。流体热物性....

图2-2实验系统示意图

华南理工大学硕士学位论文2.4.3实验装置本实验主要有高温循环油浴锅、质量流量计、管壳式换热器、压差变送器、冷却循环油浴锅、涡轮流量计、数据采集仪等组成。换热工质MCNT/矿物油基纳米流体和离子液体[HMIM]BF4作为被冷却介质走管程，其流动特性和对流传热性能是本实验主要的....

图2-3实验系统实物图

第二章实验部分和数据处理示半自动搅拌机，原因是高温循环油浴锅中的传热介质都是粘度比较大液体，为了在加热过程中出现锅内液体局部过热的现象，另加一套搅拌装置，使油浴锅中的传质被加热的更加均匀。整个管程热流体循环均采用紫铜管连接，出于安全和操作方考虑，壳程冷水循环采用能耐高温的硅胶管....

本文编号：3980498