水基石墨烯納米流體在矩形小槽道內(nèi)的流動換熱特性

編號：NMJS07319

篇名：水基石墨烯納米流體在矩形小槽道內(nèi)的流動換熱特性

作者：劉東 舒宇 胡安杰

關(guān)鍵詞： 石墨烯 納米粒子 對流 傳熱 小槽道

機構(gòu)： 西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院

摘要： 測試了水基石墨烯納米流體的部分熱物性,研究了不同濃度、雷諾數(shù)(Re)和加熱功率條件下水基石墨烯納米流體作為換熱工質(zhì)在設(shè)計的矩形結(jié)構(gòu)小槽道內(nèi)的對流換熱性能。結(jié)果表明,層流狀態(tài)(Re=500~2000)下,矩形槽道壁面溫度隨Re增大逐漸降低,隨加熱功率增大逐漸升高,與常規(guī)流體換熱特性一致;在相同Re和換熱功率條件下,隨納米流體濃度增大,壁溫逐漸減小;水基石墨烯納米流體的換熱強度比基液去離子水提升較大,Re=2000、加熱功率為210W時,濃度為0.03wt%的水基石墨烯納米流體的平均努塞爾數(shù)(Nu)為9.3,比基液水提升48.8%;受入口效應(yīng)影響,沿槽道長度局部對流換熱系數(shù)逐漸減小,最高可達25674.5 [W/(m2·℃)],較基液水最大可提高39.1%;Re=500~1 400時,石墨烯納米流體的流動換熱強度隨Re增大明顯增強;由實驗數(shù)據(jù)結(jié)合理論模型擬合了適用于石墨烯納米流體對流換熱強度的計算式,計算結(jié)果與實驗結(jié)果最大相對誤差不超過25%,平均相對誤差僅為4.8%。