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检索条件"主题词=SiO2/TiO2/Al2O3纳米流体"

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Preparation and Stability of sio2/tio2/al2o3 Nanofluids Based Water/Ethylene Glycol

Preparation and Stability of SiO2/TiO2/Al2O3 Nanofluids Base...

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作者： Ninsemon Jean Francois Dazihem 西南石油大学

学位级别：硕士

随着科学技术的进步,换热设备的换热强度和换热负荷急剧增加,大量数据服务器在全国范围内的普及,设备温度精确控制的需求对其传热和散热性能提出了更高的要求。在此背景下,改善换热器的工质是解决这一问题的有效途径。因此,科学家们考... 详细信息

随着科学技术的进步,换热设备的换热强度和换热负荷急剧增加,大量数据服务器在全国范围内的普及,设备温度精确控制的需求对其传热和散热性能提出了更高的要求。在此背景下,改善换热器的工质是解决这一问题的有效途径。因此,科学家们考虑利用纳米流体代替水作为热交换器的工质。纳米流体是一种革命性的传热介质,它将非金属颗粒以一定比例混合到液体中。较水而言,纳米流体在导热性上具有显著的优势。然而,纳米流体在实际运用中实现稳定是一个挑战。本研究的主要目标是提高纳米流体的稳定性。在本工作中,纳米流体的制备采用两步法,以水和乙二醇为基础液。实验研究了二氧化硅(sio2)、二氧化钛(tio2)和氧化铝(al2o3)纳米流体的制备及其稳定性。考察了乙二醇体积分数、分散剂种类与浓度、纳米粒子质量分数,超声分散时间等因素的影响。通过静置沉降,粒度分析和分光光度法等方法分析纳米流体的稳定性。最后使用Haaker旋转流变仪评估温度对所制备的纳米流体粘度的影响。主要研究结果如下:在制备二氧化硅(sio2)纳米流体时发现,聚乙烯吡络烷酮(PVP)较阿拉伯树胶(GA)更适用于sio2-水-乙二醇基纳米流体的分散剂。对于0.2 wt%的sio2纳米流体,当PVP质量分数为0.4 wt%;乙二醇体积分数为20%,超声时间为30 min时,为制备sio2-水-乙二醇基纳米流体的最佳条件。在20℃～60℃加热过程中,sio2-水-乙二醇基纳米流体的粘度最高为2.8mpa·s,最低为1.4 mpa·s。对于tio2纳米流体,GA较PVP更为适用于tio2-水-乙二醇基纳米流体的分散剂。对于0.08 wt%的tio2纳米流体,当GA质量分数为0.08 wt%;乙二醇体积分数为35%,超声为60 min时,为制备tio2-水-乙二醇基纳米流体的最佳条件。在20℃～60℃加热过程中,tio2-水-乙二醇基纳米流体粘度最低达1.5mpa·s.对于γ-三氧化二铝(γ-al2o3)纳米流体,乙二醇体积分数为35%时更适用于γ-A12o3-水-乙二醇基纳米流体的制备;质量分数为0.2%的阿拉伯树胶(GA)可有效提高0.1 wt%的γ-al2o3纳米颗粒在水-乙二醇基液中的分散稳定性;超声30 min即可改善γ-A1203-水-乙二醇纳米流体的稳定性。在20℃～60℃加热过程中,al2o3乙二醇基纳米流体粘度最低达0.97mpa·s,所制备的纳米流体可适合用于流动换热。

关键词：纳米流体制备稳定性 sio2/tio2/al2o3纳米流体水/乙二醇

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