二氧化硅与石墨烯混合纳米流体沸腾换热实验研究

摘要

设计并搭建带冷凝回流的闭合回路沸腾换热实验装置,研究了质量分数为0.0005%、0.001%、0.002%和0.003%的水基二氧化硅(SiO_(2))纳米流体、水基石墨烯(GNs)纳米流体、水基和乙二醇水基SiO_(2)与GNs混合(SiO_(2)/GNs-DW,SiO_(2)/GNs-EG-DW)纳米流体沸腾换热性能。结果表明:纳米流体沸腾换热性能高于超纯水;水基SiO_(2)、水基GNs纳米流体质量分数为0.002%时沸腾换热性能最佳,临界热流密度(CHF)分别比超纯水高23.4%和37.8%;相同情况下,最大传热系数(HTC)分别比超纯水高15.7%和39.6%;水基SiO_(2)/GNs纳米流体的CHF和最大HTC随着质量分数增加而增大,质量分数为0.003%时达到最大值,分别比超纯水高48.9%和60.2%;加入不同纳米颗粒对流体沸腾换热性能影响较大,SiO_(2)/GNs纳米流体沸腾换热性能显著高于SiO_(2)纳米流体和GNs纳米流体,GNs纳米流体沸腾换热性能高于SiO_(2)纳米流体;乙二醇水基SiO_(2)/GNs纳米流体与水基SiO_(2)/GNs纳米流体具有相近的CHF。