两亲性纳米流体太阳能重力热管传热性能研究

发布时间：2025-04-27 02:12

　　 针对石墨烯/水纳米流体的分散不稳定问题,采用化学方法制备了不含表面活性剂的改性石墨烯/水两亲性纳米流体,研究了以改性石墨烯/水两亲性纳米流体为工质的太阳重力热管在不同加热功率、安装角度和浓度下的热性能。结果表明,与去离子水相比,两亲性纳米流体可以降低热管的启动温度。在实验加热功率范围内,当加热功率相对较小时,两亲性纳米流体热管的热阻明显低于去离子水;随着加热功率的增加,热阻差异可以忽略。当安装角度相对较小时,其对蒸发段传热能力影响较大。当加热功率为20 W,纳米流体质量分数从0.1%增加到0.6%时,蒸发段传热系数下降了54.7%;当加热功率为40 W,纳米流体质量分数从0.1%增加到0.6%时,蒸发段传热系数下降了48.9%。

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【部分图文】：

图1 石墨烯高聚物的制备示意图

(2)石墨烯高聚物的制备流程如图1所示，具体步骤如下：在烧瓶中添加0.5g季铵盐单体，0.3gN-叔丁基丙烯酰胺，0.085gN,N"-亚甲基双甲基丙烯胺，0.077g偶氮二异丁腈（AIBN），加入5ml三氯甲烷使其混合均匀，再向其中加入200mg石墨烯；使用充满....

图2 纳米流体静置对比图

SGHP性能测试系统以及数据采集点布置如图3所示。SGHP的几何结构根据国家标准GB/T24767—2009选取，蒸发段和绝热段内径为8mm，外径为10mm，总长1000mm，其中缠绕电热丝的部分有两段，每段长280mm，冷凝段长度为150mm，内径为12mm，外径为....

图3 实验系统及数据采集点布置示意图

式中，cp是冷却水比热容，是冷却水流量，ΔTw是冷却系统进出口温差。全局平均热阻(R)的计算方法如下：

图4 不同加热功率时SGHP壁温及冷却水温差演化图

图5给出了系统稳定时不同qin下SGHP的蒸发段传热系数及全局平均热阻。如图5(a)所示，在两种工质条件下，蒸发段传热系数均随着qin的增加而先上升，然后趋于稳定，其极值点对应qin均在60W附近。在所测试功率范围内，以A-nanofluid为工质时的蒸发段传热系数要高于以DW....

本文编号：4041717