自润湿流体/自润湿纳米流体热物性的实验研究

摘要

流体的热力学性质和迁移性质均属于热物理性质，其中热力学性质主要包括PVT性质、饱和蒸气压、临界参数、饱和气液相密度、比热容、表面张力、声速和混合物的相平衡性质等，而迁移性质则主要包括粘度、导热系数和扩散系数等。本文综述了流体粘度、导热系数、表面张力、比热容的测量方法。叙述了几种自润湿流体以及自润湿纳米流体热物性研究的进展情况。 自润湿液体可改变流体表面张力梯度方向，纳米颗粒则可改变工质热物性并且可在加热面上形成沉积渗透层。本文制备了不同类型的工质，包括用不同浓度的正丁醇水溶液自润湿流体，以及添加了氧化铝纳米颗粒的正丁醇水溶液自润湿纳米流体。 本文制作出一套瞬态双热线法液体导热系数测试装置。在分析该测试仪器基本原理的基础上，通过测量无水乙醇对该装置进行校验。实验表明，自制的装置具有良好的稳定性和精度。对几种自润湿纳米流体的导热系数进行测量，获得了混合物导热系数随温度、组成的变化情况，并对其导热系数与温度、组成的关系进行了拟合。最后，对几种自润湿流体的粘度和表面张力进行了测量和分析。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 自润湿液体的实验研究现状

1．3 纳米流体的实验研究现状

1．3．1 纳米流体的制备方法

1．3．2 纳米流体的稳定性

1．3．3 纳米流体导热性能研究

1．3．4 纳米流体强化换热机理

1．4 热物性测量

1．4．1 粘度

1．4．2 导热系数

1．4．3 表面张力

1．5 本论文工作

1．6 本章小结

第2章 自润湿流体粘度的实验研究

2．1 引言

2．2 粘度测量方法

2．3 毛细管法测量粘度的实验原理及所需仪器

2．3．1 实验原理

2．3．2 实验仪器与试剂

2．3．3 实验步骤

2．4 实验数据处理

2．5 结果与讨论

2．6 本章小结

第3章 自润湿流体导热系数的实验研究

3．1 引言

3．2 测试原理及理论分析

3．2．1 导热系数测量方法简介

3．2．2 瞬态热线法测导热系数理论推导

3．2．3 瞬态热线法误差分析

3．3 测量装置研制

3．3．1 腔体结构

3．3．2 电路与数据采集系统

3．3．3 铂丝电阻温度系数标定

3．3．4 验证性实验

3．3．5 导热系数测量步骤

3．4 自润湿纳米流体导热系数测量

3．4．1 自润湿纳米流体的配制

3．4．2 实验结果

3．4．3 实验结果分析与讨论

3．5 本章小结

第4章 自润湿流体表面张力的实验研究

4．1 引言

4．2 表面张力的测量

4．2．1 表面张力的测量方法

4．2．2 最大气泡法测量表面张力实验装置

4．3 实验结果与分析

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢