导读:本文包含了纳米流体脉动热管论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:脉动热管,石墨烯纳米流体,表面活性剂,传热性能
纳米流体脉动热管论文文献综述
徐严严[1]（2019）在《石墨烯纳米流体脉动热管传热性能实验研究》一文中研究指出随着电子工业的发展,电子器件的集成度不断提高,单位面积热负荷越来越大,电子设备的温度过高会降低其性能甚至导致故障,因此需要紧凑高效的散热设备对其进行有效地冷却。脉动热管(PHP)由于其体积小、结构简单以及传热能力强等优势,在电子设备散热、太阳能系统以及废热回收等领域具有良好的应用前景。探究新型充注工质是PHP强化传热的重要研究方向之一,目前常见的金属及金属氧化物纳米流体已被广泛应用于PHP传热性能实验与理论研究,但是很少有文献报道石墨烯纳米流体PHP传热性能研究结果。目前阻碍石墨烯在散热等领域大规模应用的主要因素是无法对其进行高质量、低成本、工业化生产,本文首先利用有希望量产高质量少层石墨烯的液相剥离技术进行石墨烯制备实验,基于紫外-可见光光谱、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜以及原子力显微镜表征分析,证明制备的石墨烯为透明薄片状结构,片层厚度为3~5层,结构缺陷较少。以乙醇、乙醇-水二元混合物以及表面活性剂溶液为基液,采用两步法制备了稳定的石墨烯纳米流体,并对其热物性进行测量。结果表明,添加石墨烯不影响基液的表面张力,但同步增大其导热系数和动态粘度;添加少量的表面活性剂,对其水溶液导热系数的影响可以忽略不计,但不同浓度的不同类型表面活性剂溶液具有相应的表面张力和粘度值,两者之间的权衡结果将直接影响PHP的传热性能。设计并搭建PHP实验系统,研究不同热负荷下,不同浓度石墨烯纳米流体PHP的启动和传热特性。结果表明,液相剥离石墨烯/乙醇纳米流体PHP的传热性能略优于工业级石墨烯;对于工业级石墨烯/乙醇纳米流体,PHP启动温度有所降低,强化作用率在8.71~14.88%之间,存在最佳体积浓度0.01%;当热负荷为20~50W时,PHP热阻值最小时的乙醇-水二元混合物体积浓度均为40%;对于石墨烯/40%乙醇水溶液纳米流体,强化作用率可达12.18~28.17%;CTAC和Pluronic~?F127溶液可以改善PHP启动性能,减小启动时间和启动温度;CTAC溶液PHP的强化作用率在0.38~18.72%之间,PVP溶液PHP的强化作用率在-13.87~11.83%之间,Pluronic~?F127溶液PHP的强化作用率在-8.11~12.89%之间;适量的石墨烯可以进一步改善表面活性剂溶液PHP的传热性能,强化作用率最高可达19.63%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
白丽娜[2]（2019）在《自湿润纳米流体脉动热管传热性能实验研究》一文中研究指出近年来,伴随电子芯片技术向集成化和微型化的高速发展,芯片的热流密度快速上升,电子器件的散热问题变得十分尖锐,脉动热管凭借其制作简单、传热效率高、不需外界功耗、便携、适应性强、运行可靠等优点,被普遍认为是解决狭小空间内高热流密度散热最有潜力的换热元件。但是由于其构造简单,通过优化结构的方法不能起到强化换热的作用,采用纯工质又会因为受热物性的影响,使脉动热管不能同时实现低加热功率下的快速启动和高加热功率下的大幅度强化换热,基于以上考虑,开发新型工质被认为是强化脉动热管换热最直接有效的办法。本文分别采用Al_2O_3/H_2O纳米流体和由正丁醇水溶液与氧化石墨烯分散液配制而成的自湿润纳米流体为工质,研究了质量浓度、充液率、真空度对脉动热管传热性能的影响。实验结果表明,以Al_2O_3/H_2O纳米流体为工质时,脉动热管对应的最佳质量浓度和最佳充液率分别为0.3%和50%,与去离子水脉动热管相比较发现,质量浓度为0.3%的Al_2O_3/H_2O纳米流体脉动热管,在充液率50%时的强化作用率高达10.28%;脉动热管的真空度不同将导致其启动功率不同,真空度越高,启动功率越低;加热功率超过90W时,将Al_2O_3/H_2O纳米流体与去离子水两种工质脉动热管的蒸发段瞬态温度随加热时间的变化情况进行比较发现,高功率下,Al_2O_3/H_2O纳米流体的加入延缓了蒸发段瞬态温度的剧烈脉动;不同充液率的自湿润纳米流体脉动热管的换热效果不同,自湿润纳米流体的充液率为70%时,脉动热管的换热效果最好,冷热段的平均温差值和平均热阻值均最小,与去离子水脉动热管相比较,强化作用率甚至高达29.2%。(本文来源于《天津商业大学》期刊2019-05-01）
纪林林[3]（2013）在《纳米流体的制备及其在脉动热管中的应用》一文中研究指出纳米流体是在液体介质中按照一定比例和方式添加金属或非金属纳米粒子,而形成的新型传热工质,较其他传统液体传热工质而言有较高的导热性。将纳米流体工质应用于传热元件脉动热管中,能提高该元件的传热性能。本文主要将碳纳米管和纳米铜粉添加于基液中,制备成均匀稳定分散的纳米流体悬浮液,测量其导热系数,分析其导热性能,并将制备的纳米流体应用于脉动热管中形成纳米流体脉动热管,分析其传热性能。本文究旨在于将纳米流体应用于传热领域,在纳米技术的应用范围上更进一步,探索纳米技术在热能工程领域的基础性问题,对高性能传热设备的研发起到一定作用。本文主要研究内容包括：1.采用两步法制备不同体积份额,不同基液的碳纳米管纳米流体和纳米铜粉纳米流体。改变其体积份额及PH值,利用不同超声方式对其进行不同时间超声分散,力求达到更稳定的分散效果。利用电位分析,吸光度法,透射电镜扫描等方法对悬浮液稳定性进行表征,讨论最佳分散条件,探究纳米流体的稳定性机理。结果表明,纳米流体悬浮稳定性不仅与纳米颗粒的属性和基液种类有关,与纳米颗粒间相互作用也有密不可分的关系。2.利用瞬态热线法测量仪器对纳米流体进行导热系数的测量,测量了Cu-水纳米流体,Cu-丙酮纳米流体,CNTs-水纳米流体,CNTs-丙酮纳米流体的导热系数。通过对比不同体积分数和不同温度条件下的测量结果,分析了纳米粒子体积分数、温度、粒子属性等因素对纳米流体导热系数的影响。实验结果表明,纳米流体的导热系数与基液性质、纳米流体温度、粒子体积分数等因素有关。3.实验研究了不同加热功率的纳米流体工质脉动热管的传热特性,分析了温度、热阻变化和脉动振荡规律。实验结果表明,体积分数0.1%的CNTs-丙酮纳米流体和体积分数0.55%的Cu-丙酮纳米流体均能不同程度地强化热管的传热性能,0.1%CNTs-丙酮纳米流体强化传热效果更好,主要体现在工作温度更低,热阻更小,启动时间更短。(本文来源于《南京理工大学》期刊2013-12-01）
田军,唐亚平,沈忠良[4]（2013）在《脉动热管与纳米流体技术在换热器上应用的研究现状及展望》一文中研究指出在阐述脉动热管与纳米流体技术在提高换热器效率的基础上,进一步分析了现有研究的特点与存在的问题,提出了在未来的强化换热技术中,脉动热管技术、纳米流体技术以及这2种技术的结合使用,将是强化换热技术的一个重要发展方向。(本文来源于《能源研究与管理》期刊2013年03期）
纪玉龙,徐陈,苏风民,马鸿斌[5]（2012）在《纳米流体对脉动热管最佳充液率的影响》一文中研究指出本文通过实验着重研究了一脉动热管在不同充液率下充入体积分数为0.05%、粒径为80 nm的柱状Al_2O_3纳米流体后传热性能的变化情况。结果表明:1)该纳米流体可以明显强化本实验中的脉动热管传热性能,但随着输入功率的增加,强化作用减弱;2)在充入该纳米流体后,脉动热管的最佳充液率由40%降为30%;3)充液率影响纳米流体的强化作用,总的来说充液率越高纳米流体的强化作用越弱。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2012年11期）
贾洪伟[6]（2012）在《纳米流体脉动热管传热性能实验研究》一文中研究指出纳米流体脉动热管是目前强化传热领域一个热门研究方向,然而由于纳米流体相变换热过程的复杂性,人们对其机理认识尚不够清晰。本文通过搭建了脉动热管实验系统,针对变工况、变工质的纳米流体脉动热管传热特性进行了研究,同时对纳米流体脉动热管流动传热进行了理论分析。首先,为了探究不同质量浓度下纳米流体的传热特性,本文以纯基流体作对比分别对不同质量浓度的SiO2/H2O纳米流体脉动热管的传热性能运行了实验研究。结果表明：与去离子水相比,较高的浓度的SiQ2/H2O纳米流体对热管传热起到恶化作用,主要体现在传热热阻增大,热端工作温度增大,而较低浓度的SiO2/H2O强化了脉动热管的传热性能,与去离子水相比,热端工作温度降低,启动时间变短,温度波动幅度减小。通过实验研究了纳米流体脉动热管在不同加热功率、不同冷却介质温度、不同悬浮特性下的传热特性。实验结果表明：随着加热功率的提高,各工质传热热阻减小,启动时间减少,工作温度上升。随着冷却介质温度的提升,0.1%wtSiO2/H2O传热热阻减小,当冷却介质温度为43℃时,传热热阻较23℃减小了18%,而去离子水传热热阻基本不变。悬浮特性研究发现,静置后纳米流体的传热热阻增大,热端工作温度提高,而其温度波动幅度较相同功率下的静置前的纳米流体波动幅度小。最后,本文对纳米流体脉动热管流动传热进行了理论分析。首先采用动量-质量-能量守恒法建立了闭合式脉动热管的汽-液塞流动传热模型,对比分析了乙醇与水为工质时的脉动性能,模型计算结果与实验能够较好的对应,而后在纯流体模型基础上,建立纳米流体脉动热管运行简化模型,计算结果表明：纳米流体的颗粒浓度对传热性能有着重要影响,并存在一个最佳体积分数。(本文来源于《北京交通大学》期刊2012-06-01）
曹滨斌[7]（2010）在《纳米流体扩容型脉动热管的传热研究》一文中研究指出本课题以近年国际传热领域研究热点——单环路脉动热管(CLPHP)为研究对象,以开发新结构、试用新工质为目的,运用可视化实验与混沌动力学方法进行分析,所得结论为其在实际工程领域的应用提供了实验与理论基础。通过对实验现象的观察,传热性能的计算,并与CLPHP启动运行时测得时间—温度曲线的比较,得到特征温度曲线,其能够体现管内工质运行状态,反应传热情况,为实际应用中快速判断脉动热管运行情况提供方便。在分析传统型CLPHP蒸发段缓慢受热时启动失败的原因基础上,以增强管内压力波动为目的,通过顶部设置扩容室,提出新型扩容型CLPHP,实验证明可有效提高脉动热管启动性能。通过对新型扩容型CLPHP传热性能影响因素的研究表明:提高加热功率,可以降低启动温度,但加热功率过高,则导致干烧;重力对运行起促进作用,所以脉动热管竖直底加热时传热性能最佳;低充液率时,需对脉动热管进行局部点加热才能启动并维持运行,定性说明了运行过程具有混沌动力学的“蝴蝶效应”特征;增大扩容室容积可进一步降低脉动热管启动温度,提高传热性能,但加热功率较高时,扩容室内工质存液增加,导致传热性能下降。采用酒精为脉动热管工质,研究表明:工质表面张力决定充液初始分布状态,工质汽化潜热与饱和温度决定启动温度,工质汽化潜热与比热决定传热性能,因此,应选择汽化潜热较小,饱和温度较低且比热较大的流体作为扩容型CLPHP的工质。以近年国际传热领域另一研究热点——纳米流体为工质(TiO_2-水),研究表明:利用分散剂所得纳米流体更加均匀稳定;纳米流体强化传热作用明显,加热水60℃-65℃范围内,1.5%TiO_2-水纳米流体提高传热功率20%左右,提高当量导热系数50%左右;加热水70℃-75℃范围内,0.7%TiO_2-水纳米流体提高传热功率20%左右,提高当量导热系数50%左右;纳米颗粒在基流体中的分散性,是强化作用实现的关键,一旦发生团聚沉降,则强化作用消失,并导致传热恶化。应用混沌动力学对扩容型CLPHP的运行传热过程进行分析,通过相空间重构表明:当CLPHP处于稳定运行阶段时,吸引子呈结构紧凑的团状分布;处于启动阶段时,吸引子均匀分布于相空间;处于干烧阶段时,吸引子呈狭长的带状分布。通过混沌动力学特征参数的计算,从定量角度判断CLPHP传热过程具有混沌动力学特征,且随着当量导热系数的增大,最大Lyapunov指数减小,最佳维数升高,最佳时间延迟减小。(本文来源于《天津大学》期刊2010-04-01）
曲伟,袁达忠,李玉华[8]（2009）在《纳米流体脉动热管的流动与传热性能研究》一文中研究指出建立了纳米流体脉动热管的分析模型,将相变传热项合理引入了汽塞能量微分方程;液塞动量方程中考虑了剪切力的影响;纳米流体的物性采用了当量处理方法。采用数值迭代方法进行了求解,得到了汽塞压力、温度、质量的变化波形,分析了波形的频率,进而解释了初始条件、重力等对脉动热管的流动与传热影响的机理。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2009年10期）
冯剑超,曲伟[9]（2009）在《纳米流体脉动热管的性能实验》一文中研究指出建立了脉动热管的可视化实验台,对以体积分数为1%的TiO2/H2O和CuO/H2O纳米流体及基流体为工质、55%充液率的脉动热管性能进行了实验研究.结果表明,工质静止时,纳米颗粒在脉动热管中会发生沉淀,但工质的运动能够使沉淀纳米颗粒再次悬浮;随着温度的升高,纳米颗粒的悬浮稳定性减弱;与基流体工质相比,纳米流体脉动热管的最小启动功率低,启动时间较短,工作温度低,传热热阻小,温度波动振幅小、频率高;纳米流体能大幅提高脉动热管的传热性能,工作温度为110℃时,蒸馏水、TiO2/H2O及CuO/H2O脉动热管的传热热阻分别为0.23℃/W、0.11℃/W和0.13℃/W;两种纳米流体脉动热管的传热性能接近.(本文来源于《中国科学院研究生院学报》期刊2009年01期）
冯剑超[10]（2008）在《纳米流体脉动热管的传热性能研究》一文中研究指出脉动热管能传递的热流密度较大,纳米流体有着较高的导热系数,纳米流体脉动热管的研究是传热技术领域的一个新的研究方向。本文在国家自然科学基金~*的资助下,研究了纳米流体脉动热管的工质流动及传热性能,包括五个方面:一、配制了不同种类和体积分数的纳米流体。TiO_2/H_2O纳米流体在脉动热管中静止时,纳米颗粒会积聚在液塞底部或者附着在管壁上,在液塞内部会形成许多大小不同的汽泡。采用超声波振荡和调节pH值的方法可使纳米颗粒获得良好的悬浮效果。二、建立了瞬态热线法的液体导热系数测量装置,并对纳米流体的导热系数进行了标定。当体积浓度为0.1%,0.5%和1%时,所配制的TiO_2/H_2O纳米流体在20℃时的导热系数比基流体蒸馏水分别提高了1.8%,5.9%和7.0%。叁、设计加工了可视化的玻璃脉动热管,研究了纳米流体脉动热管的内部流动情况和传热性能。脉动热管受热后,在加热段内壁会出现纳米颗粒附着现象。脉动热管工质的运动可以激励和增强纳米流体的悬浮性;随着工作温度的升高,纳米流体的悬浮性减弱。当加热功率提高时,工质的运动速度加快,在纳米流体脉动热管的液塞内会出现混乱的汽泡。与基流体工质相比,纳米流体脉动热管的启动时间变短,热阻大幅度减小,温度波动幅度小、周期短。对于加热功率100W,工作温度为110℃时,蒸馏水、体积浓度为1%的TiO_2/H_2O纳米流体,以及CuO/H_2O纳米流体脉动热管的传热热阻分别为0.23K/W,0.11K/W和0.13K/W;与基流体工质相比,相同工作温度下纳米流体脉动热管的热阻会减小50%左右。四、设计加工了铜脉动热管,对其性能进行了实验研究。脉动热管在90°时,底加热工况时的传热性能最好。对于加热功率150W,工作温度为109℃时,蒸馏水和体积浓度0.5%的TiO_2/H_2O纳米流体脉动热管,传热热阻分别为0.035K/W和0.030K/W。与基流体工质相比,纳米流体脉动热管的传热性能对倾角的敏感度减小;在中低加热功率时,传热热阻小的特点较为明显。五、建立了基于人工神经网络的纳米流体脉动热管的性能分析模型,并用模型分析纳米流体浓度和加热功率对脉动热管性能的影响。结果表明,基流体中只需添加少量的纳米颗粒(体积分数0.1%～0.3%),即可达到改善脉动热管传热性能的目的,纳米颗粒体积分数过大反而会增加脉动热管的传热热阻。这一结果与实验结果较为吻合。本文的创新性表现在:(1)配制了不同浓度的TiO_2/H_2O纳米流体,研究了其在脉动热管中悬浮特性;(2)对纳米流体脉动热管进行了可视化实验研究,观察到了纳米流体在脉动热管管内的流动状态变化,分析了加热功率、倾角、管径、纳米流体浓度、悬浮性等因素对脉动热管性能的影响,与基流体脉动热管进行了对比;(3)对TiO_2/H_2O纳米流体铜制脉动热管进行了传热性能实验研究,结果表明性能优于基流体;(4)建立了基于人工神经网络理论的脉动热管性能分析模型,分析了纳米流体浓度及加热功率对脉动热管性能的影响,并推荐了性能较好时的浓度。研究结果可为脉动热管的优化设计提供参考。(本文来源于《中国科学院研究生院（工程热物理研究所）》期刊2008-05-01）
纳米流体脉动热管论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,伴随电子芯片技术向集成化和微型化的高速发展,芯片的热流密度快速上升,电子器件的散热问题变得十分尖锐,脉动热管凭借其制作简单、传热效率高、不需外界功耗、便携、适应性强、运行可靠等优点,被普遍认为是解决狭小空间内高热流密度散热最有潜力的换热元件。但是由于其构造简单,通过优化结构的方法不能起到强化换热的作用,采用纯工质又会因为受热物性的影响,使脉动热管不能同时实现低加热功率下的快速启动和高加热功率下的大幅度强化换热,基于以上考虑,开发新型工质被认为是强化脉动热管换热最直接有效的办法。本文分别采用Al_2O_3/H_2O纳米流体和由正丁醇水溶液与氧化石墨烯分散液配制而成的自湿润纳米流体为工质,研究了质量浓度、充液率、真空度对脉动热管传热性能的影响。实验结果表明,以Al_2O_3/H_2O纳米流体为工质时,脉动热管对应的最佳质量浓度和最佳充液率分别为0.3%和50%,与去离子水脉动热管相比较发现,质量浓度为0.3%的Al_2O_3/H_2O纳米流体脉动热管,在充液率50%时的强化作用率高达10.28%;脉动热管的真空度不同将导致其启动功率不同,真空度越高,启动功率越低;加热功率超过90W时,将Al_2O_3/H_2O纳米流体与去离子水两种工质脉动热管的蒸发段瞬态温度随加热时间的变化情况进行比较发现,高功率下,Al_2O_3/H_2O纳米流体的加入延缓了蒸发段瞬态温度的剧烈脉动;不同充液率的自湿润纳米流体脉动热管的换热效果不同,自湿润纳米流体的充液率为70%时,脉动热管的换热效果最好,冷热段的平均温差值和平均热阻值均最小,与去离子水脉动热管相比较,强化作用率甚至高达29.2%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米流体脉动热管论文参考文献
[1].徐严严.石墨烯纳米流体脉动热管传热性能实验研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].白丽娜.自湿润纳米流体脉动热管传热性能实验研究[D].天津商业大学.2019
[3].纪林林.纳米流体的制备及其在脉动热管中的应用[D].南京理工大学.2013
[4].田军,唐亚平,沈忠良.脉动热管与纳米流体技术在换热器上应用的研究现状及展望[J].能源研究与管理.2013
[5].纪玉龙,徐陈,苏风民,马鸿斌.纳米流体对脉动热管最佳充液率的影响[J].工程热物理学报.2012
[6].贾洪伟.纳米流体脉动热管传热性能实验研究[D].北京交通大学.2012
[7].曹滨斌.纳米流体扩容型脉动热管的传热研究[D].天津大学.2010
[8].曲伟,袁达忠,李玉华.纳米流体脉动热管的流动与传热性能研究[J].工程热物理学报.2009
[9].冯剑超,曲伟.纳米流体脉动热管的性能实验[J].中国科学院研究生院学报.2009
[10].冯剑超.纳米流体脉动热管的传热性能研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）.2008