纳米流体微通道热沉的性能强化

摘要：

基于对纳米流体热导率及黏度公式的筛选,本文发展了纳米流体微通道热沉的三维流固耦合模型,分析了热沉结构、纳米颗粒种类、粒径、体积分数及基液种类等关键参数对热沉性能的影响.结果表明:(1)纳米颗粒随机运动引起的附加热耗散强化了纳米流体的对流换热,显著提高了热沉的冷却性能；(2)纳米流体的强化作用依赖于热沉结构,且依赖关系不同于纯流体,需对纳米流体作为冷却剂的热沉结构进行优化；(3)颗粒体积分数增加,热沉热阻降低,但压降升高,综合考虑热阻和压降,最佳的冷却剂为0.5％体积分数的水基Al2O3纳米流体,相对于纯水,其使热阻降低了10.1％,压降仅增加0.38％；(4)颗粒粒径对热阻影响较小,考虑纳米流体稳定性,推荐使用小粒径的纳米颗粒；(5) Al2O3纳米颗粒优于TiO2,CuO最差,最优的基液为水,依次为乙二醇和机油.

关键词：纳米流体、微通道热沉、传热强化、耦合传热模型

所属期刊栏目：20

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51176010;教育部新世纪优秀人才计划CNCET-11-0635;中央高校基本科研业务费专项资金11ZG01

在线出版日期：2013-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：169-180