編號：NMJS06084
篇名：DMLS微型換熱器內(nèi)納米粒子濃度對Al2O3/R141b流動沸騰壓降的影響
作者：周建陽 ;羅小平 ;謝鳴宇 ;鄧聰
關(guān)鍵詞：微通道 燒結(jié) 納米粒子 濃度 氣液兩相 壓降
機(jī)構(gòu)： 華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院,廣東廣州510640
摘要： 為探究納米粒子濃度對納米流體制冷劑在微細(xì)通道中流動沸騰氣液兩相壓降影響,運(yùn)用超聲波振動法制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%均勻、穩(wěn)定的Al2O3/R141b納米流體制冷劑,在直接激光燒結(jié)（DMLS）微型換熱器中,設(shè)計系統(tǒng)壓力為176 k Pa,納米流體制冷劑入口溫度為40℃,在熱通量21.2-38.2 k W·m-2和質(zhì)量流率183.13-457.83 kg·m-2·s-1工況下,研究納米粒子濃度對Al2O3/R141b納米流體制冷劑流動沸騰氣液兩相壓降影響。研究結(jié)果表明：納米粒子濃度對納米流體制冷劑在微細(xì)通道中流動沸騰氣液兩相壓降有顯著影響,氣液兩相壓降隨納米流體制冷劑的納米粒子濃度增加而減少,在純制冷劑中R141b加入納米粒子Al2O3,不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米流體制冷劑流動沸騰氣液兩相壓降降低5.5%-32.6%;通過SEM和表面靜態(tài)接觸角測試方法,發(fā)現(xiàn)納米流體制冷劑沸騰氣液兩相壓降隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而減少的原因是納米顆粒沉積在通道表面,增加了微通道表面的潤濕性;對比國際上3種比較經(jīng)典流動沸騰兩相壓降模型,并基于Qu-Mudawar關(guān)聯(lián)式和Zhang關(guān)聯(lián)式進(jìn)行修正,得出兩相壓降結(jié)果的85%數(shù)據(jù)點位于修正后的關(guān)聯(lián)式模型值的±15%范圍之內(nèi),同時實驗結(jié)果與修正后的模型結(jié)果偏差MAE值為11.7%,說明修正后關(guān)聯(lián)式能有效預(yù)測本工況下實驗值。
