SiO2-water纳米流体振动强化传热特性

摘要

内燃机工作过程中，燃烧产生的热能一部分传给然燃烧室部件，传给燃烧室部件中的热能有一半以上传给活塞，故内燃机活塞的冷却效果对其运行的可靠性有重要影响。当活塞功率密度超过 0.3kW/cm2时，必须采用冷却油腔进行冷却。为揭示冷却油腔在活塞运动时的传热特性，本文对纯净水和不同浓度纳米流体在直圆管中随活塞同步往复振动状态下传热特性进行了实验研究。研究发现未施加换热腔振动时，在纯净水中添加纳米颗粒后摩擦阻力系数整体略有上升，但是传热效果却大大增强，在层流-湍流转捩点附近强化效果最佳且传热系数随着纳米质量浓度的增大而增大。对换热腔施加随活塞同步振动后，传热强化与振动频率成正比、与雷诺数成反比；用纳米流体代替传统流体后传热强化系数再次大大增强。