铜-水纳米流体流动与对流换热特性

建立了测量纳米流体流动与传热性能的实验系统,测量了不同粒子体积份额的Cu-水纳米流体在层流与湍流状态下的管内对流换热系数和摩擦阻力系数,详细讨论了Reynolds数和纳米粒子体积份额对纳米流体对流换热系数和摩擦阻力系数的影响.实验结果显示,在液体中添加纳米粒子显著增大了液体的管内对流换热系数,而纳米流体的阻力系数并未增大.例如,在水中添加2.0％体积份额的Cu纳米粒子,相同Reynolds数条件下,纳米流体的对流换热系数比水增大了约60％.综合考虑影响纳米流体对流换热的多种因素,提出了计算纳米流体对流换热系数的关联式,通过比较关联式的计算结果与实验数据,表明关联式正确地描述了纳米流体对流换热过程,可以用来计算纳米流体的对流换热系数.