氧化石墨烯納米流體過(guò)冷度及非均勻成核條件研究

編號(hào)：NMJS05164

篇名：氧化石墨烯納米流體過(guò)冷度及非均勻成核條件研究

作者：劉玉東； 胡鵬飛； 劉玉民； 李鑫； 高潤(rùn)楠； 彭泉貴； 魏留柱；

關(guān)鍵詞：氧化石墨烯； 納米流體； 過(guò)冷度； 非均勻成核；

機(jī)構(gòu)： 重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

摘要： 為研發(fā)過(guò)冷度低的相變蓄冷材料,降低冰蓄冷系統(tǒng)的能耗,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了5種不同濃度的水基氧化石墨烯納米流體的過(guò)冷度,并采用非均勻成核理論計(jì)算了在氧化石墨烯納米薄片上的成核條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,跟去離子水相比,各種濃度納米流體的過(guò)冷度均受到了極大抑制,最大可降低69.1%,而且成核時(shí)間也大大縮短。理論計(jì)算表明:在單層氧化石墨烯納米薄片的側(cè)面(厚度)上成核需要很大的過(guò)冷度,只有當(dāng)納米薄片的重疊層數(shù)達(dá)到6層以上或重疊后的厚度超過(guò)6nm時(shí),有效成核對(duì)應(yīng)的過(guò)冷度才接近本實(shí)驗(yàn)條件下氧化石墨烯納米流體的最大過(guò)冷度;要在納米薄片的上下表面成核,過(guò)冷度與納米薄片邊長(zhǎng)的乘積必須大于或等于2.446×10-8 m·K,借助納米薄片的粒徑分布和過(guò)冷度實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了氧化石墨烯納米流體滿足這一成核條件。研究結(jié)果表明,氧化石墨烯納米薄片可以作為降低相變材料過(guò)冷度的成核劑,對(duì)冰蓄冷和快速制冰行業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值。