編號：NMJS05164
篇名：氧化石墨烯納米流體過冷度及非均勻成核條件研究
作者：劉玉東； 胡鵬飛； 劉玉民； 李鑫； 高潤楠； 彭泉貴； 魏留柱；
關(guān)鍵詞：氧化石墨烯； 納米流體； 過冷度； 非均勻成核；
機構(gòu)： 重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點實驗室；
摘要： 為研發(fā)過冷度低的相變蓄冷材料,降低冰蓄冷系統(tǒng)的能耗,實驗測試了5種不同濃度的水基氧化石墨烯納米流體的過冷度,并采用非均勻成核理論計算了在氧化石墨烯納米薄片上的成核條件。實驗結(jié)果表明,跟去離子水相比,各種濃度納米流體的過冷度均受到了極大抑制,最大可降低69.1%,而且成核時間也大大縮短。理論計算表明:在單層氧化石墨烯納米薄片的側(cè)面(厚度)上成核需要很大的過冷度,只有當(dāng)納米薄片的重疊層數(shù)達到6層以上或重疊后的厚度超過6nm時,有效成核對應(yīng)的過冷度才接近本實驗條件下氧化石墨烯納米流體的最大過冷度;要在納米薄片的上下表面成核,過冷度與納米薄片邊長的乘積必須大于或等于2.446×10-8 m·K,借助納米薄片的粒徑分布和過冷度實驗結(jié)果,驗證了氧化石墨烯納米流體滿足這一成核條件。研究結(jié)果表明,氧化石墨烯納米薄片可以作為降低相變材料過冷度的成核劑,對冰蓄冷和快速制冰行業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義和實用價值。
