纳米流体脉动热管的性能实验研究

doi:10.7523/j.issn.2095-6134.2009.1.008

中国科学院大学学报 ›› 2009, Vol. 26 ›› Issue (1): 50-57.DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2009.1.008

纳米流体脉动热管的性能实验研究

冯剑超，曲伟

中国科学院工程热物理研究所，北京100080

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 发布日期:2009-01-15

Experimental investigation of heat transfer performance of
nanofluid pulsating heat pipes

Feng Jian-Chao, Qu Wei

Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Published:2009-01-15

摘要/Abstract

摘要：

建立了脉动热管的可视化实验台，对以体积分数为1%的TiO₂/H₂O和CuO/H₂O纳米流体及基流体为工质，55％充液率的脉动热管性能进行了实验研究。结果表明，工质静止时，纳米颗粒在脉动热管中会发生沉淀，但工质的运动能够使沉淀纳米颗粒再次悬浮，随着温度的升高，纳米颗粒悬浮性稳定减弱；与基流体工质相比，纳米流体脉动热管的最小启动功率低，启动时间较短，工作温度低，传热热阻小，温度波动振幅小、频率高；纳米流体能大幅提高脉动热管的传热性能，工作温度为110℃时，蒸馏水、TiO₂/H₂O及CuO/H₂O脉动热管的传热热阻分别为0.23℃/W，0.11℃/W和0.13℃/W；两种纳米流体脉动热管的传热性能接近。

关键词: 脉动热管, 纳米流体, 悬浮性, 启动, 传热

Abstract:

Visualization experimental investigation of pulsating heat pipes (PHP) was conducted. A PHP was charged with distilled water, TiO₂/H₂O nanofluid and CuO/H^₂O nanofluid as working fluids by a filling ratio of 55%, respectively. Both the nanofluids were made of distilled water and 1% volume fraction of nanoparticles. Experimental results showed that nanoparticles settled down in the motionless base liquid, but the oscillating motion in PHP would excite them to suspend them. The suspending stability of nanofluid got weak as temperature increased. Compared with the distilled water PHP, nanofluid PHP could work in lower heat loads, and had shorter startup time, lower thermal resistance, and temperature oscillation of smaller amplitude and higher frequency. At the working temperature of 110℃, the thermal resistance of PHP was 0.23℃/W, when it was filled with distilled water, and the thermal resistance would go down to 0.11℃/W or 0.13℃/W, when it was charged with TiO₂/H₂O or CuO/H₂O. The two nanofluid PHPs had similar heat transfer performance.

Key words: pulsating heat pipe(PHP), nanofluid, suspending, startup, heat transfer performance

冯剑超, 曲伟. 纳米流体脉动热管的性能实验研究[J]. 中国科学院大学学报, 2009, 26(1): 50-57.

Feng Jian-Chao, Qu Wei. Experimental investigation of heat transfer performance of
nanofluid pulsating heat pipes[J]. , 2009, 26(1): 50-57.

[1]	柯伟宣, 穆建超, 王豪, 蔡可蒙, 刘捷. 分叉微通道换热器对流换热性能的数值模拟[J]. 中国科学院大学学报, 2026, 43(4): 478-487.
[2]	李天昱, 曹玉会. 非等温Taylor-Couette系统内冷水的对流传热特性[J]. 中国科学院大学学报, 2026, 43(3): 326-335.
[3]	黄兴, 穆建超, 刘捷, 郝彦宾. 不同温度下巨嘴鸟喙自然对流换热的数值研究[J]. 中国科学院大学学报, 2026, 43(1): 33-41.
[4]	蔡志洋, 孟旭, 张登科, 吴曦, 王增辉. 强磁场影响下金属相变传热的MHD效应实验研究[J]. 中国科学院大学学报, 2024, 41(6): 746-754.
[5]	仝家炜, 曹玉会. 内圆柱旋转的Taylor-Couette系统中冷水热对流的数值模拟[J]. 中国科学院大学学报, 2024, 41(2): 176-187.
[6]	徐博, 刘松畅, 余新刚. 铁团簇对液态锂黏度影响的分子模拟研究[J]. 中国科学院大学学报, 2023, 40(2): 165-172.
[7]	王睿, 沈学峰, 霍元平, 王军锋, 郑诺, 刘海龙. 纳米流体液滴撞击固体壁面的实验和模拟研究[J]. 中国科学院大学学报, 2020, 37(2): 281-287.
[8]	乔文佑, 蒋永, 杨荟楠, 李凌, 苏明旭, 蔡小舒. 基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程[J]. 中国科学院大学学报, 2020, 37(2): 268-273.
[9]	赵振兴, 林原胜, 张克龙, 刘洲洋. 海洋摇摆条件下超临界二氧化碳传热特性的数值研究[J]. 中国科学院大学学报, 2018, 35(2): 280-288.
[10]	王世学, 梁昭军, 赵玉龙, 李彦哲. 部分填充泡沫金属对温差发电器性能影响的实验研究[J]. 中国科学院大学学报, 2018, 35(2): 233-239.
[11]	陈梅洁, 唐天琪, 刘子玉, 何玉荣. 等离激元Ag纳米流体光热转换特性[J]. 中国科学院大学学报, 2018, 35(2): 222-226.
[12]	王朝阳, 张丹, 杨庆忠, 王宇, 严俊杰. NaCl溶液静态闪蒸瞬态传热特性的实验研究[J]. 中国科学院大学学报, 2017, 34(2): 166-171.
[13]	苏国萍, 张建丽, 周洪光, 杜小泽, 唐大伟. 板式蒸发器冷凝侧传热及压降性能实验研究[J]. 中国科学院大学学报, 2015, 32(3): 295-300.
[14]	李帆, 倪明玖, 李骥. 微尺度瞬态气泡生长及湮灭的数值模拟[J]. 中国科学院大学学报, 2015, 32(1): 31-37.
[15]	孙涛, 柴团耀, 张玉秀. 拟南芥GH3基因家族启动子序列分析[J]. 中国科学院大学学报, 2010, 27(6): 847-852.

纳米流体脉动热管的性能实验研究

Experimental investigation of heat transfer performance of
nanofluid pulsating heat pipes

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

访问统计

联系我们

纳米流体脉动热管的性能实验研究

Experimental investigation of heat transfer performance of nanofluid pulsating heat pipes

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

访问统计

联系我们

Experimental investigation of heat transfer performance of
nanofluid pulsating heat pipes