制備不同充液率和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨烯納米片-水納米流體,并以石墨烯納米片-水納米流體作為工質(zhì),分別應(yīng)用于玻璃熱虹吸管和碳鋼重力熱管中進(jìn)行重力熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究,先后進(jìn)行可視化實(shí)驗(yàn)、傳熱實(shí)驗(yàn)和啟動性能實(shí)驗(yàn)。從可視化實(shí)驗(yàn)可知,加入分散劑、石墨烯納米片的納米流體其蒸發(fā)量大并且可以改善玻璃熱虹吸管的間歇沸騰;傳熱實(shí)驗(yàn)中,30%充液率下0.250%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨烯納米片-水重力熱管的傳熱性能最好,相較于純水重力熱管輸出功率最多能提高8%,傳熱系數(shù)最多可提高15.4%;在啟動性能實(shí)驗(yàn)中,相對于純水,納米流體到達(dá)冷凝段花費(fèi)時間長、冷凝段溫度低,純水重力熱管啟動速度更快。

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【部分圖文】：

圖1石墨烯納米片-水納米流體分散效果

實(shí)驗(yàn)中所購置的石墨烯納米片厚度為1～5nm，片徑1～3μm，將它與蒸餾水混合并且加入分散劑十二烷基硫酸鈉（SDS），用攪拌棒順時針攪拌3min，最后放入超聲波破碎儀攪拌2h，以此獲得分散均勻、穩(wěn)定的水基石墨烯納米流體。如圖1所示，在各試管中加入等量的石墨烯納米片和分散劑，試管a中....

圖2可視化實(shí)驗(yàn)裝置

可視化實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，主要由電加熱板、玻璃熱虹吸管、固定架、保溫磚、溫度顯示器、調(diào)壓器、聚光燈和高速攝像機(jī)組成。實(shí)驗(yàn)主體部分為兩根長500mm、外徑25mm、壁厚1mm且裝有旋塞閥的玻璃熱虹吸管，分別裝入石墨烯納米片-水納米流體和蒸餾水，充液率為30%，其中納米流體管中石墨烯....

圖3石墨烯納米片-水納米流體與純水的相變行為

實(shí)驗(yàn)時，玻璃熱虹吸管內(nèi)經(jīng)常會產(chǎn)生間歇沸騰。從圖4中可以觀察到，剛開始水管中液池?zé)o任何變化，隨著溫度的升高液池底部瞬間生成巨大氣泡向上迅速膨脹并且攜帶上方的液體沖向冷凝端頂部，并伴有清脆的撞擊聲，然后在重力作用下工質(zhì)回流至蒸發(fā)端，此時一個間歇沸騰周期結(jié)束，液池開始積聚能量，進(jìn)行下一....

圖4石墨烯納米片-水納米流體與純水的間歇沸騰現(xiàn)象

圖3石墨烯納米片-水納米流體與純水的相變行為2傳熱實(shí)驗(yàn)

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