太阳能电池冷却用微通道散热器内纳米流体换热特性

摘要

该文基于螺旋式微通道散热器,采用Mixture模型对菲涅尔高倍聚光下纳米流体冷却工质的换热特性进行了研究,并引入强化传热因子η来判定冷却工质的换热能效,结果表明:雷诺数相同时,与蒸馏水相比,Al2O3-H2O和SiO2-H2O纳米流体具有更高的对流换热系数,并且Al2O3-H2O的传热特性要优于SiO2-H2O;纳米流体的强化传热因子随着入口流速的增大呈先升高后降低的趋势,当入口流速为0.82 m/s时,强化传热因子达到最大值,但质量分数为5％的Al2O3-H2O纳米流体的强化换热因子与流体的入口速度成正比,且当流体速度小于0.68 m/s时,其强化传热因子高于其他3种纳米流体;Al2O3-H2O纳米流体的换热特性随着纳米粒子粒径的增加而降低,随着质量分数的增加呈先增后降的二次曲线趋势,当质量分数为5.5％时换热特性最强,该研究为纳米流体在高倍聚光砷化镓太阳能电池冷却方面提供理论参考.