纳米流体的黏性和流动特性研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangleiyang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米流体是以一定方式将纳米粒子或纳米管添加到某种液体中而形成的稳定悬浮液。随着微纳米技术的发展,纳米流体因其独特的性能而受到广泛关注。纳米流体不仅有较高的热传导性能,而且在化工、航天、MEMS、NEMS等领域有着广泛的应用。本文主要对纳米流体的稳定性、黏性及流动特性进行实验研究。   首先,采用“两步法”制备了含不同纳米粒子的纳米流体,纳米粒子粒径在100nm以内。实验中所制备的纳米流体具有较好的稳定性。研究表明,粒径、密度较小的金属或金属氧化物粒子的稳定性较好。表面活性剂对纳米流体的稳定性起到关键作用,使用表面活性剂能明显提高纳米流体的稳定性,但是表面活性剂的选择和用量需要注意,当添加的表面活性剂与粒子表面极性相反且与纳米粒子的质量分数相同时纳米流体有最好的稳定性。制备纳米流体时超声振动温度和纳米粒子添加到基液的时间对纳米流体的稳定性也有直接影响,考虑到这两个因素,文中采用了不同的制备方法,结果显示改良后的制备方法明显优于传统“两步法”制备方法。   其次,实验研究了温度、表面活性剂、纳米粒子体积分数对纳米流体黏度的影响。结果表明,纳米流体的黏度随温度的升高而减小,但Cu-水、Al2O3-水纳米流体的黏度在温度超过60℃时随温度的升高而增加,而且Cu-水纳米流体在升温和降温过程中存在明显的回滞现象。CuO-水纳米流体的黏度在未加表面活性剂时的实验值与理论计算值相差不大,但添加不同表面活性剂后明显大于计算值,且其变化趋势与表面活性剂黏度的变化趋势类似。纳米流体的黏度还随纳米粒子体积分数的增加而增加,但粒子粒径不同增加的幅度并不一致。所以在计算纳米流体黏度时需考虑温度、纳米粒子密度和粒径等影响因素。   最后,实验研究了纳米流体在不同长度和不同管径微圆管道中的流动特性。结果表明,去离子水在100μm、50μm中流压特性可用N-S方程来估算,但在25μm时计算值和实验值有较大误差,通过修正公式可得到较好吻合。在同一微管道中纳米流体的流量随着纳米粒子体积分数的增加而减小,这是由于体积分数越高,纳米流体的黏度越大,同时基液所含的粒子越多在管道中粒子的碰撞越多造成的压力损失越大。体积分数较小的TiO2-水纳米流体在不同微圆管道中的流动特性与去离子水相差不大,纳米流体在较小体积分数时相对于基液其传热特性有很大提高,这对纳米流体的应用来说非常有利,但是实验中粒子粒径较大的CuO-水纳米流体在不同微圆管道中的流量却明显小于去离子水,这是由于粒径较大的粒子容易形成较大的团聚体,在微圆管道中会大大增加流动阻力。
其他文献
纺织CAD技术是高科技技术在纺织工业中应用的重要一环,针织物结构研究是针织CAD技术应用的理论基础。针织物结构研究可建立针织物结构模型,良好的线圈单元模型是准确研究针织物
作为一项新兴技术,无线传感器网络在战场环境感知、目标跟踪等军事领域以及生态环境监测、智能交通控制、智能农业等民用领域都有着广泛的应用前景。但传感器节点的结构及安置
铝合金具有质量轻、强度高、成形性好、耐腐蚀的优点,在航空航天、电子工业、汽车制造等领域得到了广泛的应用。汽车车身的组装中对于板材的精度要求苛刻,传统的熔焊连接热变形
集矿机作为深海多金属结核采矿系统的重要组成部分,行驶在6000m的深海底。深海底沉积物具有低承载性和低剪切性,是一种完全不同于陆地的“稀软”特性的极限底质,集矿机在行驶
赌博遇到数学问题  概率论起源于17世纪中叶,是研究随机现象规律的数学分支。当时在人口统计、保险等工作中,需要整理和研究大量的随机数据资料,这就孕育出一种专门研究大量随机现象的规律性的数学。但当时,刺激数学家们首先思考概率论的问题却是源自赌博者的问题。  三四百年前,在欧洲许多国家,贵族之间盛行赌博之风,掷骰子是他们常用的一种赌博方式。因骰子的形状为小正方体,当它被掷到桌面上时,每个面向上的可能性
服装工业在我国国民经济中的地位举足轻重,是国民收入的重要组成部分,其出口贸易更是维持我国贸易顺差的主要力量。但由于在世界市场上没有自主品牌,我国服装行业凭借劳动力资源
一、第一天rn李小艾有点儿蒙,她被那个叫张巧玲的热心人从后厨操作间里喊出来时,就像从一场梦里走出来,她忘了摘掉高高耸起的白色厨师帽,脱下一身被油烟经年熏染的工作服,这
期刊
在参阅大量文献的基础上,本文对芳纶1313的染色性能做了比较系统的研究。应用高温高压法、超临界CO2流体染色法和轧染法对芳纶1313染色,并对染色后纤维的日晒牢度、摩擦牢度、K
目前,随着我国成功地加入WTO和全球经济一体化速度的加快,品牌经营成为我国服装企业参与市场竞争的关键。河南省服装企业要想在国际竞争的舞台上占有一席之地。实施品牌战略是