实验研究了氧化石墨烯(GO)纳米流体对脉动热管(PHP)传热性能的影响.结果表明:充液率、浓度及加热功率显著影响脉动热管的传热性能.在小充液率(FR=30％)时,PHP更多是在重力辅助热虹吸管以及脉动热管的共同作用下工作,热阻较低,但容易烧干;添加GO纳米颗粒可改善流体传热性能,降低PHP热阻,延缓烧干;尤其在质量分数0.05％～0.08％、加热功率10～50W时热阻可比纯水降低38.1％～74.1％;在质量分数0.08％～0.1％时,烧干极限Qmax可比纯水提高33％.在大充液率(FR=80％)时,气相空间受限,流体运动阻力较大,PHP整体运行性能较差.添加GO纳米不能明显改善PHP传热性能,在高浓度(质量分数0.1％)时还会恶化传热性能.综合考虑热阻及烧干极限,PHP在中等充液率(FR=50％)时整体运行性能最佳;且存在一个合适的工作范围(质量分数0.03％～0.08％,加热功率20～105W),使PHP热阻比纯水下降18.9％～54.4％之间,强化作用明显.最后,在实验基础上,综合应用Ku、Pr、Ja、Bo、Mo等量纲为1数组合,拟合得到实验关联式预测GO/水PHP传热性能,适用于30％～80％充液率下,质量分数0～0.1％的GO/水纳米流体脉动热管.

脉动热管;氧化石墨烯;传热强化;充液率;浓度;关联式

杨洪海;张苗;刘利伟;周屹;沈俊杰;施伟刚;尹勇

东华大学环境科学与工程学院,上海201600

化工进展

[1]杨洪海;张苗;刘利伟;周屹;沈俊杰;施伟刚;尹勇-.氧化石墨烯/水脉动热管传热强化及性能预测)[J].化工进展,2022(04):1725-1734

105W

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