相变微胶囊悬浮液中颗粒润湿性对导热系数的影响

本工作的目的是通过实验研究相变微胶囊悬浮液中颗粒润湿性对悬浮液导热系数的影响。主要研究内容为:(1)实验研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)两种不同种类表面活性剂及表面活性剂加入量对几种常用颗粒壁材润湿性(接触角)的影响;(2)借助Hot Disk 2500s型热物性分析仪测试常用质量分数为10%的相变微胶囊悬浮液静态导热系数,观察导热系数与接触角的关系。结果表明,随着表面活性剂质量分数的增加,材料与溶液的接触角越来越小,润湿性得到改善;在小质量浓度范围(0%~0.05%)内,CTAB的改性效果比SDS的改性效果好;当表面活性剂的添加量达到0.05%后,SDS的改性效果比CTAB的改性效果好;随着润湿性的改善(接触角的减小),无论是Maxwell模型理论值还是实验测试值,导热系数都有升高的趋势,实验测试值升高幅度更大;在接触角为45~95°范围内,导热系数的理论值与实验值吻合较好,接触角小于45°时,导热系数的测量值与实验值差距较大,所以Maxwell模型只在接触角45~95°范围内能较好地表示该相变微胶囊悬浮液的导热系数。接触角小于45°时,Maxwell模型需要进行修正,并给出了修正系数A的值,证实了湿润热阻的假设。

水基石墨烯量子点纳米流体主要物理化学特性研究

在液体中添加固体纳米粒子是提高工质换热能力的一种有效途径,利用超声震荡法将石墨烯量子点扩散于去离子水中制备了水基石墨烯量子点纳米流体,研究其物理稳定性、流变性能、热力学性质、光学性能和腐蚀特性。结果表明:在实验选定的加入量范围内,制备的水基石墨烯量子点纳米流体具有较高的物理稳定性,石墨烯量子点的加入对基液黏度的影响不大;在水中添加少量的石墨烯量子点就能显著地提高流体对太阳辐射能的吸收率,并且显著提高基液的导热系数;与去离子水相比,水基石墨烯量子点纳米流体能加速铜的腐蚀,抑制碳钢的腐蚀,对不锈钢的腐蚀性与去离子水几乎相同。水基石墨烯量子点纳米流体的特性表明,它有潜力成为一种新的流体换热工质。