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纳米冷冻机油的制备及其对HFC134a饱和压力的影响研究

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论文说明:主要符号表

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1绪论

1.1问题的提出

1.2研究现状

1.2.1纳米颗粒的特性

1.2.2纳米流体的热物理性质

1.2.3纳米颗粒在制冷系统中的应用

1.3本文主要研究工作

2纳米颗粒在矿物冷冻机油中的分散

2.1纳米颗粒/矿物油体系中微粒间的相互作用

2.1.1纳米颗粒的分散方法

2.1.2纳米颗粒的分散稳定机理

2.1.3纳米颗粒选择

2.2本章小结

3纳米冷冻机油分散稳定性实验研究

3.1分散稳定性研究意义

3.2纳米冷冻机油的制备

3.2.1纳米铁酸镍矿物油体系的制备

3.2.2纳米氧化铜矿物油体系的制备

3.2.3纳米二氧化钛矿物油体系的制备

3.3稳定性实验

3.3.1稳定性评价原则及方法

3.3.2实验方法及方案设计

3.3.3沉降观测

3.3.4紫外分光光度法

3.4实验结果及分析

3.4.1纳米铁酸镍矿物油体系稳定性

3.4.2纳米氧化铜矿物油体系稳定性

3.4.3纳米二氧化钛矿物油体系的稳定性

3.4.4添加分散剂后的稳定机制

3.5本章小结

4纳米冷冻机油对HFC134a制冷饱和蒸气压的影响

4.1实验方案设计

4.1.1实验目的

4.1.2实验方案设计

4.2测量系统组成

4.2.1大容量恒温槽

4.2.2制冷系统

4.2.3温度测量系统

4.2.4压力测量系统

4.3测量方法及程序

4.3.1测量原理

4.3.2实验装置

4.3.3实验过程

4.4测量结果的可靠性

4.5数据处理方法

4.6实验结果及其分析

4.6.1含油制冷剂在纳米颗粒存在时的物理化学特性

4.6.2 HFC134a饱和蒸汽压的实验结果与分析

4.7本章小结

5结论及展望

5.1结论

5.2不足与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

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摘要

提高制冷空调(热泵)设备的效率、可靠性和实现无ODS工质的合理置换是制冷与空调领域多年来致力破解的重要命题。通过采用纳米冷冻机油的方式,在制冷系统中应用纳米工质体系,是破解这一命题的一种重要技术路线。其中,纳米冷冻机油的制备及其对制冷剂饱和压力的影响是采用这种技术路线面临的基本问题。 本文完成的主要工作及获得的主要结果包括: 1、纳米冷冻机油的制备研究以矿物基冷冻机油为研究对象,围绕纳米颗粒/矿物油体系的分散稳定性,进行了纳米冷冻机油的制备研究。首先通过沉降观测,实验考察并确定了纳米颗粒的分散方案,然后对利用紫外可见分光光度法定量评估的纳米冷冻机油的稳定性的具体实验方法进行了研究。并对纳米颗粒和分散剂的添加、震荡温度、震荡时间进行了实验,最后优化组合得到了分散方案。 在此基础上,制备出纳米铁酸镍冷冻机油、纳米氧化铜冷冻机油、纳米二氧化钛冷冻机油。 2、实验考察了纳米铁酸镍和纳米氧化铜冷冻机油对HFC134a饱和压力的影响。 利用高精度的流体热物性测量实验系统,分别测试了含有纳米铁酸镍冷冻机油、纳米氧化铜冷冻机油后HFC134a的饱和压力。 具体工作包括: (1)在263-323K温度范围内,纳米铁酸镍冷冻机油含量为7.7%时,对HFC134a饱和压力的影响; (2)在263-323K温度范围内,纳米氧化铜冷冻机油含量为7.7%时,对HFC134a饱和压力的影响; (3)在263-323K温度范围内,表面活性剂油溶胶含量为7.7%时,对HFC134a饱和压力的影响,纳米冷冻机油中的表面活性剂MH-95对HFC134a饱和压力的影响; (4)在263-338K温度范围内,POE油含量为7.7%时,对HFC134a饱和压力的影响。 相应的主要结果是: (1)与纯HFC134a相比,相对偏差为-0.31%-0.56%,平均偏差为0.17%。 (2)与纯HFC134a相比,相对偏差为-0.02%-0.68%,平均偏差为0.33%。 (3)与纯HFC134a相比,相对偏差为从1.22%降到-0.01%,平均偏差为0.39%。 (4)与纯HFC134a相对偏差为0.10%-2.77%,平均偏差为1.41%。

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