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《石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究HEATTRANSFERCHARACTERISTICSSTUDYOFSELF-PREPAREDGRAPHENENANOFLUIDS李天宇哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年7月國內(nèi)圖書分類號：TK124學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：536.4密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文石墨烯納米流體的制備和換熱特性研究碩士研究生：李天宇導(dǎo)師：何玉榮教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：熱能工程所在單位：能源科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:T
2、K124U.D.C.:536.4DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringHEATTRANSFERCHARACTERISTICSSTUDYOFSELF-PREPAREDGRAPHENENANOFLUIDSCandidate：LiTianyuSupervisor：Prof.HeYurongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ThermalEnergyEngineeringAffiliation：Scho
3、olofEnergyScience&EngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來納米流體領(lǐng)域吸引了大量學(xué)者廣泛的關(guān)注，這是由于這種新型的傳熱工質(zhì)具有高導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)點，這在傳熱研究中具有重要的意義。目前，已有的大量研究主要集中在納米流體的制備、穩(wěn)定性以及物性參數(shù)等方面。本文在此基礎(chǔ)上制備了石墨烯這種高導(dǎo)熱系數(shù)的新型材料，加入分散劑配制得到了石墨
4、烯-乙醇納米流體；同時，采用數(shù)值模擬的方法研究了石墨烯-乙醇納米流體自然對流以及沸騰換熱特性。本文第二章中采用超聲剝離石墨的方法制備了石墨烯固體粉末，應(yīng)用拉曼光譜以及透射電鏡對材料進行了表征，表征結(jié)果表明所制備的石墨烯固體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，缺陷較少。進而配制得到了能夠長時間保持穩(wěn)定均一的石墨烯-乙醇納米流體，對納米流體的導(dǎo)熱特性、流變特性以及潤濕性進行了測試。測試結(jié)果表明，當(dāng)石墨烯的體積份額增大，納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)也不斷增大，其中體積份額為0.1%的石墨烯納米流體與純乙醇相比提升了10%；納米流體的粘度隨著石墨烯體積份額的增
5、大而增大，流變特性與牛頓流體的性質(zhì)吻合良好，表明所得納米流體為牛頓流體。當(dāng)納米流體體積份額增大，其表面張力也隨之變大，界面接觸角也隨之變大。對流換熱和沸騰換熱是流體傳熱領(lǐng)域中常見的兩種換熱形式，在驗證數(shù)值模擬方法準(zhǔn)確性后，本文第三章采用層流模型模擬了方腔中的自然對流，以體積分?jǐn)?shù)為變量，研究了納米流體的自然對流現(xiàn)象。結(jié)果表明納米流體能夠提高基液的對流換熱性能，石墨烯體積份額越高，對流換熱系數(shù)提升的幅度越大，顆粒份額為0.1%的石墨烯納米流體其對流換熱系數(shù)相比于純乙醇提升了12%。本文第四章采用歐拉-歐拉雙流體模型研究了
6、納米流體的池沸騰現(xiàn)象，結(jié)果表明納米流體能夠提升基液的沸騰換熱性能，這種提升幅度隨著石墨烯體積份額的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，這是由于納米流體體積份額越大時，納米流體粘度的增大引起的沸騰惡化作用越來越明顯，抵消了一部分納米流體導(dǎo)熱系數(shù)提升帶來的強化換熱效果。關(guān)鍵詞：納米流體；石墨烯；數(shù)值模擬；自然對流；沸騰換熱-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractNanofluidsasanewheattransferworkingsubstancehavingalreadyattractedsignificanta
7、ttentionrecentyearshavethesuperioritysuchashighthermalconductivityetc.,whichisofgreatsignificanceintheresearchofheattransfer.Mostoftheexistingresearchconcentratesuponhowtopreparethenanofluids,howtokeepitstable,andthephysicalpropertyofnanofluids.Thesynthesisofth
8、enewgraphenematerialwhichhasthecharacteristicsofhighheattransmissioncoefficientwasreportedinthispaper.Afterthat,thegraphene-ethanolnanofluidswereobtainedwherethePolyvinylPyr
