圆管内潜热型功能流体对流换热的实验研究 被引量：19

1

作者 郝英立 A Khan Yong-X TAO 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期283-285,共3页

本文实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合组成的潜热型功能流体流过等热流圆管时的对流换热特性。相变微胶囊的加入可以显著增强流体与壁面间的对流换热,显著降低壁面温度和流体温度;在融化段对流换热系数呈增... 本文实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合组成的潜热型功能流体流过等热流圆管时的对流换热特性。相变微胶囊的加入可以显著增强流体与壁面间的对流换热,显著降低壁面温度和流体温度;在融化段对流换热系数呈增加分布,流体和壁面温度各自基本稳定在相应的温度值。强化对流换热的效果主要在融化段,并随流体中相变微胶囊浓度的增大而增强,也随R-eynolds数的增大而增强。 展开更多

关键词 对流换热 潜热型功能流体 相变

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圆管内对流换热过程中潜热型功能流体流动阻力特性的实验研究 被引量：6

2

作者 郝英立 KHAN A TAO Yong-X 《热科学与技术》 CAS CSCD 2006年第4期283-287,共5页

实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合制成的潜热型功能流体在流过恒热流圆管进行对流换热时的流动阻力特性,获得了压降随流速的变化关系、摩擦阻力系数和表观黏度随R e的变化关系。并在同样条件下用单相水进行... 实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合制成的潜热型功能流体在流过恒热流圆管进行对流换热时的流动阻力特性,获得了压降随流速的变化关系、摩擦阻力系数和表观黏度随R e的变化关系。并在同样条件下用单相水进行了对比实验。相变微胶囊的加入导致流体流动阻力较单相流体有显著增大。管路中扰动件导致单相流体的流动阻力特性在低R e条件下呈湍流特征;功能流体则呈不同规律,扰动仅导致流动阻力进一步增大,而流动阻力特性仍呈层流特征。 展开更多

关键词 压降 摩擦阻力系数 黏度 潜热型功能流体 相变微胶囊

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层流下潜热型功能流体在内嵌圆柱圆管中的传热特性数值模拟分析 被引量：6

3

作者 靳健 刘沛清 林贵平 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2009年第5期897-903,共7页

采用等效比热法对功能流体在光滑直圆管和三种内嵌同轴圆柱的圆管内的流动和传热特性进行了数值模拟,并利用场协同理论对流场进行了分析.结果表明,在内嵌同轴圆柱的圆管中,功能流体的传热效果随着Ste数的减小而增大,这与功能流体在光滑... 采用等效比热法对功能流体在光滑直圆管和三种内嵌同轴圆柱的圆管内的流动和传热特性进行了数值模拟,并利用场协同理论对流场进行了分析.结果表明,在内嵌同轴圆柱的圆管中,功能流体的传热效果随着Ste数的减小而增大,这与功能流体在光滑直圆管中流动的情况类似,但是与光滑直圆管相比,功能流体在内嵌同轴圆柱的圆管内流动可以明显的提高换热能力,且换热强化随着内嵌圆柱的直径增加而增加,但功耗也明显增加. 展开更多

关键词 潜热型功能流体 场协同 等效比热 相变微胶囊

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磁性相变微胶囊的制备与表征 被引量：4

4

作者 黄勇 宣益民 +1 位作者 李强 车剑飞 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期2526-2530,共5页

以石蜡为芯材,脲醛树脂(UF)为囊材,纳米铁粒子为磁性材料,用原位聚合法制备了磁性相变微胶囊.采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和电感耦合等离子直读光谱仪(ICP)对产品的热性能、表面形态、磁性能以... 以石蜡为芯材,脲醛树脂(UF)为囊材,纳米铁粒子为磁性材料,用原位聚合法制备了磁性相变微胶囊.采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和电感耦合等离子直读光谱仪(ICP)对产品的热性能、表面形态、磁性能以及微胶囊中纳米铁粒子含量进行了表征和测量,研究了纳米铁粒子的加入对微胶囊的表面形态的影响.DSC测试结果显示石蜡微胶囊化后并不影响其相变点,保持了石蜡原有的储热特性.VSM和ICP测试表明磁性相变微胶囊的比饱和磁化强度和剩余比磁化强度等磁性参数随纳米铁粒子含量的增加而增大. 展开更多

关键词 微胶囊 磁性 相变材料 潜热型功能流体

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十五烷微胶囊潜热型功能流体的制备及其性能 被引量：1

5

作者 常洋珲 孙志高 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3123-3132,共10页

为了防止相变过程中材料的泄漏,采用原位聚合法制备了以十五烷(Pen)为芯材,脲醛树脂(UF)为壁材的低温相变微胶囊。研究了升温速率、聚合pH值和聚合转速对微胶囊制备的影响,采用SEM、FT-IR、DSC和马尔文激光粒度仪测试了微胶囊的形貌、... 为了防止相变过程中材料的泄漏,采用原位聚合法制备了以十五烷(Pen)为芯材,脲醛树脂(UF)为壁材的低温相变微胶囊。研究了升温速率、聚合pH值和聚合转速对微胶囊制备的影响,采用SEM、FT-IR、DSC和马尔文激光粒度仪测试了微胶囊的形貌、化学构成、热力学性质和粒径分布。升温速率为1.0℃/min、聚合pH值为3.5和聚合转速500 r/min为十五烷微胶囊的最佳制备条件,在此条件下制备的微胶囊球形形貌明显,表面光滑,仅有少数UF颗粒粘附,粒径分布均匀,相变温度和相变潜热分别为8.20℃和115.3 J/g,平均粒径为50.0μm,包裹率达到77.3%。实验结果表明,芯材和壁材仅为简单的物理嵌合,具有良好的储热性能和热稳定性。以不同质量分数的乙醇溶液为基液分散十五烷微胶囊,采用24 h静置实验得到了稳定的潜热型功能流体(LHFF),LHFF在乙醇含量为70%的基液中最为稳定。采用导热系数测定仪和旋转黏度计对LHFF的导热率和黏度进行测试分析表明,LHFF的导热率随着温度的升高而增加,随着微胶囊的添加量的增加而逐步降低。LHFF的黏度随着温度的升高而逐步减小,随着微胶囊的添加量增加而逐步升高。潜热型功能流体作为空调系统的载冷剂,提高了制冷机组的性能,降低泵的输送能耗,提高了蓄冷空调系统的经济性。 展开更多

关键词 十五烷 相变材料 微胶囊 原位聚合法 潜热型功能流体 相变焓

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纳米胶囊潜热型功能流体制备及强化沸腾换热的实验研究 被引量：2

6

作者 陈大衡 陈钢 +1 位作者 洪芳军 郑平 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期7-12,54,共7页

采用溶胶凝胶法制备了以软脂酸为芯材,二氧化硅为壳材的纳米相变胶囊,分析测试表明所合成的胶囊呈现为核壳结构分明的规则球形结构,且具有良好的储热能力。选用聚二甲基硅氧烷疏水改性,制备了稳定分散的丙酮基纳米胶囊潜热型功能流体,... 采用溶胶凝胶法制备了以软脂酸为芯材,二氧化硅为壳材的纳米相变胶囊,分析测试表明所合成的胶囊呈现为核壳结构分明的规则球形结构,且具有良好的储热能力。选用聚二甲基硅氧烷疏水改性,制备了稳定分散的丙酮基纳米胶囊潜热型功能流体,热导率及粘度测试表明其可以应用于强化换热。微小通道过冷流动沸腾实验研究发现,纳米相变胶囊的加入不但可以阻止气泡的合并,而且可以加速沸腾气泡的破裂,揭示了除提升热导率及提供潜热之外的另一强化沸腾换热的原因。 展开更多

关键词 潜热型功能流体 纳米相变胶囊 溶胶凝胶法 流动沸腾

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潜热型功能流体储热罐蓄热特性实验研究

7

作者 韩蕊 赵树兴 +2 位作者 于云雁 赵晓凯 梁贺斐 《建筑热能通风空调》 2022年第1期6-12,共7页

本文针对用于太阳能供暖集热系统的潜热型功能流体储热罐的蓄热特性进行了相关实验研究。主要研究了加热功率,蓄热工质流量和储热罐高径比对潜热型功能流体储热罐蓄热性能的影响,并与热水储热罐进行了对比分析。研究结果表明:在相同实... 本文针对用于太阳能供暖集热系统的潜热型功能流体储热罐的蓄热特性进行了相关实验研究。主要研究了加热功率,蓄热工质流量和储热罐高径比对潜热型功能流体储热罐蓄热性能的影响,并与热水储热罐进行了对比分析。研究结果表明:在相同实验条件下,同一储热罐,采用潜热型功能流体作为蓄热工质较采用水具有明显的优势。 展开更多

关键词 太阳能供暖 太阳能集热 潜热型功能流体 储热罐 蓄热特性

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水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热特性的数值模拟 被引量：1

8

作者 黄勇 宣益民 李强 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期87-94,共8页

建立磁场作用下水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热的数学物理模型,分析磁场强度、磁性相变微胶囊体积分数、流体质量流量等因素对流体对流换热的影响.磁场对磁性潜热型功能流体的对流换热具有显著的强化作用,磁场强度愈大强化作用... 建立磁场作用下水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热的数学物理模型,分析磁场强度、磁性相变微胶囊体积分数、流体质量流量等因素对流体对流换热的影响.磁场对磁性潜热型功能流体的对流换热具有显著的强化作用,磁场强度愈大强化作用愈明显,强化原因是磁性相变微胶囊受到磁力作用产生扰动. 展开更多

关键词 磁性潜热型功能流体 磁场 对流换热 磁性相变微胶囊

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相变材料微胶囊的国内外研究现状 被引量：22

9

作者 李祎 于航 刘淑娟 《能源技术》 2007年第1期4-10,共7页

相变材料微胶囊作为一种复合材料,解决了固液相变材料相变时体积变化以及泄漏问题;提供了大的传热面积改善了传热;还可防止相变材料的性质改变。相变材料微胶囊已经广泛应用于纺织品、传热流体、建筑物、军事、农业等领域。作为近年来... 相变材料微胶囊作为一种复合材料,解决了固液相变材料相变时体积变化以及泄漏问题;提供了大的传热面积改善了传热;还可防止相变材料的性质改变。相变材料微胶囊已经广泛应用于纺织品、传热流体、建筑物、军事、农业等领域。作为近年来研究热点,详细介绍了这种新型的复合材料特点、制备方法及目前研究现状。 展开更多

关键词 相变材料微胶囊(MEPCM) 潜热型功能热流体 调温纺织品

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相变乳状液热物性及关键影响因素研究 被引量：20

10

作者 徐慧 杨睿 +3 位作者 张寅平 黄哲 林佳 王馨 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期92-96,共5页

潜热型功能热流体是一种新颖的储传热介质,其表观比热和传热能力比水大,在换热强化和能量输运领域有广泛应用.相变乳状液是潜热型功能热流体的一种.测定了相变微粒的粒径、乳状液粘度、表观比热和相变潜热,并探讨了不同关键因素(制备方... 潜热型功能热流体是一种新颖的储传热介质,其表观比热和传热能力比水大,在换热强化和能量输运领域有广泛应用.相变乳状液是潜热型功能热流体的一种.测定了相变微粒的粒径、乳状液粘度、表观比热和相变潜热,并探讨了不同关键因素(制备方法、乳化剂掺混比、温度和相变材料质量含量等)对热物性的影响.研制的相变乳状液粘度值明显小于文献值. 展开更多

关键词 乳状液 粘度值 粒径 乳化剂 制备方法 相变 传热介质 潜热型功能热流体 换热强化 掺混比

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等热流圆管内潜热型功能热流体层流换热的内热源模型及应用 被引量：16

11

作者 张寅平 胡先旭 +1 位作者 郝磬 王馨 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2003年第3期237-244,共8页

从对流与导热的相似性出发,揭示了潜热型功能热流体强化换热的物理机制.针对平均比热容模型的局限,发展了内热源模型,优化了其数值计算方法,对影响速度充分发展的等壁温圆管内该类流体层流流动换热强化的各因素进行了敏感性分析,弄清了... 从对流与导热的相似性出发,揭示了潜热型功能热流体强化换热的物理机制.针对平均比热容模型的局限,发展了内热源模型,优化了其数值计算方法,对影响速度充分发展的等壁温圆管内该类流体层流流动换热强化的各因素进行了敏感性分析,弄清了影响换热强化的主要因素及其强化换热的机理,提出了表征功能热流体换热强化程度的修正Nu数. 展开更多

关键词 等热流圆管 层流换热 内热源模型 潜热型功能热流体 强化换热 相变 微胶囊 换热机制

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等热流条件下潜热型功能热流体换热强化机理研究 被引量：15

12

作者 胡先旭 张寅平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期224-226,共3页

本文分析了潜热型功能热流体强化换热的物理机制，并基于等效比热模型，对等热流条件下圆管内该类流体层流流动换热强化的各因素进行了敏感性分析．同时，改进了内部流动传统的Ｎμ定义。

关键词 强化换热 微胶囊 相变 等效比热模型 等热流 NU 潜热型功能热流体

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细小尺度下潜热型功能热流体压降与传热特性 被引量：15

13

作者 鲁进利 郝英立 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1385-1392,共8页

实验研究了相变微胶囊颗粒(囊芯材料为正十六烷,壳材为尿素-甲醛树脂)和去离子水混合制成的潜热型功能热流体流过等热流细小圆管的流动与传热特性,同时以去离子水作为传热工质在相同条件下进行了对比实验。得到了压降随质量流量的变化规... 实验研究了相变微胶囊颗粒(囊芯材料为正十六烷,壳材为尿素-甲醛树脂)和去离子水混合制成的潜热型功能热流体流过等热流细小圆管的流动与传热特性,同时以去离子水作为传热工质在相同条件下进行了对比实验。得到了压降随质量流量的变化规律,实验段出、入口温度以及量纲1出口温度随Reynolds数变化规律,量纲1壁面温度沿轴向的分布规律,平均Nusselt数随Reynolds数的变化关系。结果表明,相变微胶囊颗粒的加入会导致流动压降增大,但随着流量增加,流动压降逐渐与单相液体的接近;出口温度及壁面温度要比相同条件下单相液体的低;含有较小相变微胶囊颗粒浓度的潜热型功能热流体的平均Nusselt数是相同条件下单相液体的2.0～4.0倍。 展开更多

关键词 相变微胶囊 潜热型功能热流体 传热特性 融化温度

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潜热型功能热流体的制备及其传热和流动特性研究进展 被引量：13

14

作者 张寅平 王馨 +2 位作者 陈斌娇 徐慧 杨睿 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期485-491,共7页

介绍了我们近年来对潜热型功能热流体制备、流动和强化换热特性的研究.潜热型功能热流体换热能力比普通流体强,其强化换热的物理机制为：相变颗粒为分布内热源或热汇,相变颗粒的存在改变了流体的温度分布;自研潜热型功能热流体可看成牛... 介绍了我们近年来对潜热型功能热流体制备、流动和强化换热特性的研究.潜热型功能热流体换热能力比普通流体强,其强化换热的物理机制为：相变颗粒为分布内热源或热汇,相变颗粒的存在改变了流体的温度分布;自研潜热型功能热流体可看成牛顿流体,摩擦阻力系数符合64/Re关系,粘度约是水的5.57倍,优于国内外文献中报道的同类材料的粘度.由于存在相变,相同换热量下泵耗比水小,实际应用的经济性和可行性较好. 展开更多

关键词 潜热型功能热流体 相变 热物性 流动阻力 换热强化

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基液为丙醇/水的相变微胶囊悬浮液的制备、稳定性及热物性 被引量：13

15

作者 刘丽 王亮 +4 位作者 王艺斐 陈海生 柴磊 杨征 谭春青 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期109-113,共5页

相变微胶囊悬浮液是潜热型功能热流体中的一种,其性能稳定、储热密度高且适用温度范围广,在强化传热与储热领域有着较大的应用潜力。制备了以丙醇/水溶液为基液的相变微胶囊悬浮液,研究了丙醇/水的配比对悬浮稳定性的影响。进而测定了... 相变微胶囊悬浮液是潜热型功能热流体中的一种,其性能稳定、储热密度高且适用温度范围广,在强化传热与储热领域有着较大的应用潜力。制备了以丙醇/水溶液为基液的相变微胶囊悬浮液,研究了丙醇/水的配比对悬浮稳定性的影响。进而测定了相变微胶囊悬浮液中粒子的微观形态、粒径分布、悬浮液粘度及流变特性、相变潜热、比热容和导热系数等热物性参数,分析了温度和质量浓度等因素对其热物性的影响。结果表明,所制备的微胶囊悬浮液在浓度高达40%时仍表现出牛顿流体的特性且粘度较低,拥有较高的储热密度且稳定性较好。导热系数则随浓度的升高而线性减小,且在相变区间内呈现随温度先升高后降低的趋势。 展开更多

关键词 潜热型功能热流体 相变微胶囊 制备 相变 热物性

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潜热型热功能流体强化换热分析 被引量：5

16

作者 白凤武 卢文强 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期445-447,共3页

本文建立了分析带有相变微胶囊的潜热型热功能流体的流动和换热过程数理模型,应用有限差分法和移动热源法进行联合求解。计算结果表明,相变微胶囊的加入:较好地提高了流体的换热性能。获得了相变颗粒大小和体积分数对强化换热影响等结... 本文建立了分析带有相变微胶囊的潜热型热功能流体的流动和换热过程数理模型,应用有限差分法和移动热源法进行联合求解。计算结果表明,相变微胶囊的加入:较好地提高了流体的换热性能。获得了相变颗粒大小和体积分数对强化换热影响等结果。计算结果对该类流体的设计和应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 潜热型热功能流体 有限差分法 移动热源法

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潜热型功能热流体在扁管内的对流换热实验 被引量：8

17

作者 王亮 林贵平 +1 位作者 王涛 王慧丹 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2124-2130,共7页

通过质量分数为5%～20%的潜热型功能热流体在扁管内的对流换热特性实验,研究了相变材料微胶囊质量分数、质量流量等因素对流体换热性能的影响。实验发现,流量较小的情况下,功能流体传热性能优于水且随着质量分数的升高而增强,而当流量... 通过质量分数为5%～20%的潜热型功能热流体在扁管内的对流换热特性实验,研究了相变材料微胶囊质量分数、质量流量等因素对流体换热性能的影响。实验发现,流量较小的情况下,功能流体传热性能优于水且随着质量分数的升高而增强,而当流量较大的情况下,接近入口处的功能流体的传热性能则弱于水。以改进的Nusselt数评价,入口段内,质量分数为10%和20%的潜热型功能热流体的平均换热能力比水分别提高了6.7%和16.2%。实验质量分数范围内的潜热型功能热流体均表现出牛顿流体的特性,且其黏度较符合Vand关系式。 展开更多

关键词 潜热型功能热流体 相变材料 微胶囊 对流换热 扁管

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应用潜热型功能热流体的液冷服散热性能分析 被引量：7

18

作者 王亮 王涛 林贵平 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期186-190,共5页

目的研究潜热型功能热流体作为液冷服(LCG)冷却液的散热性能及其影响因素。方法基于Pennes生物热方程建立人体躯干穿着液冷服的传热模型,通过对比各种条件下的液冷服散热量、液冷服效率、冷却液温度和人体皮肤温度等参数,分析液冷服的... 目的研究潜热型功能热流体作为液冷服(LCG)冷却液的散热性能及其影响因素。方法基于Pennes生物热方程建立人体躯干穿着液冷服的传热模型,通过对比各种条件下的液冷服散热量、液冷服效率、冷却液温度和人体皮肤温度等参数,分析液冷服的散热性能以及人体热舒适性。结果相比以水为冷却液,潜热型功能热流体可以显著提高液冷服散热能力,减小所需冷却液流量以及泵功;采用较高的流体入口温度,减小皮肤温差,提高人体热舒适性;代谢产热在较大范围内波动有较强的热缓冲能力。结论潜热型功能热流体可以明显改善液冷服的散热性能,提高航天员的热舒适性,在航天生保系统中具有重要的应用与前景。 展开更多

关键词 潜热型功能热流体 相变材料 液冷服 生命保障

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微通道内单一/混合流体强化传热研究进展

19

作者 赵志明 刘奇 +2 位作者 闫晨曦 蒋翔俊 赵娜 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期964-968,共5页

介绍了近年来微通道换热器内冷却介质强化换热的研究进展。阐述了纳米流体、液态金属以及潜热型功能热流体强化传热的机理;探讨了影响纳米流体传热性能的因素,包括纳米颗粒的种类、体积分数和温度等;讨论了增大液态金属传热系数的方法;... 介绍了近年来微通道换热器内冷却介质强化换热的研究进展。阐述了纳米流体、液态金属以及潜热型功能热流体强化传热的机理;探讨了影响纳米流体传热性能的因素,包括纳米颗粒的种类、体积分数和温度等;讨论了增大液态金属传热系数的方法;分析了微胶囊壁材、相变材料和微胶囊的质量分数等对潜热型功能热流体热容的影响。指出了3种冷却介质目前尚存在的缺陷及相应的改善措施,对高热流密度设备散热问题中冷却介质的选取具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 微通道换热器 纳米流体 液态金属 潜热型功能热流体

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潜热型功能热流体在微小管道内的换热特性 被引量：6

20

作者 刘东 何蔚然 +1 位作者 钟小龙 胥海伦 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3042-3048,共7页

针对现代电子器件的散热需求,采用潜热型功能热流体为工作介质进行实验,并搭建流动换热实验台,研究5%、10%和15%质量分数下潜热型功能热流体与去离子水在微小圆形管道内的换热特性,结果表明,在雷诺数Re为300-1000范围内,潜热型功能热流... 针对现代电子器件的散热需求,采用潜热型功能热流体为工作介质进行实验,并搭建流动换热实验台,研究5%、10%和15%质量分数下潜热型功能热流体与去离子水在微小圆形管道内的换热特性,结果表明,在雷诺数Re为300-1000范围内,潜热型功能热流体均表现出比水更好的冷却性能及更低的壁面温度,在实验测试范围内,相变引起的壁面温度降低率最大可达26.8%;潜热型功能热流体平均Nu随着流动Re数的增加而增加,并通过对实验数据分析,拟合了平均Nu数与流动Re数、质量浓度和流体Pr数的经验公式,最大偏差不超过7.5%,可以较好反应潜热型功能热流体的换热特性;潜热型功能热流体沿着管道长度方向的强化换热比与潜热型功能热流体浓度及流动Re数有关,存在强化换热的最佳长度。 展开更多

关键词 潜热型功能热流体 相变 悬浮液 传热

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